屏幕空间流体场景的真实感绘制

现有屏幕空间流体场景的实时绘制方法存在着表面提取不光滑、光照不自然及缺乏真实感细节等缺陷.提出了一种屏幕空间流体场景真实感绘制算法.该算法基于sph(光滑粒子动力学)框架.首先提出了一种基于各向异性的表面光滑模型:采用laplacian平滑方法对粒子空间位置进行初步平滑处理;通过各向异性的流体建模进行进一步地平滑处理;再通过双边滤波方法对深度图进行后期平滑,得到了较为理想的平滑流钵表面.为了改进流体场景的光照效果,提出了一种精细的流体表面光照模型,该模型不仅考虑环境光的影响,还考虑了光源的漫反射及高光分量的定量影响.为了增加流体场景的真实感细节,提出了一个基于曲率的高效简单的浪花生成模型.最后采用gpu加速技术,实现了卷浪及海啸巨浪冲击海滩等复杂流体景象的实时绘制.相比现有算法,该方法能在不失实时绘制性能的前提下,极大地改进屏幕空间流体场景绘制的真实感,在实时仿真及游戏设计等领域有着重大的应用潜力.