风环境中水面实时模拟

摘要 动态水面模拟是计算机图形学的研究热点．为进一步丰富水面场景，将质点弹簧模型与粒子系统相结合，实时模拟不同风场环境中的水面场景．首先，引入质点弹簧模型实现水面的建模，采用四边形网格的连接方式，大大减少了渲染的基本图元数，有效提高了实时性；其次，为真实模拟风场，引入粒子系统，将风场离散表示为一群风粒子，赋予风粒子位置、速度、质量等属性，有效且丰富地表达了风场模型的物理特性；再次，根据碰撞检测算法和动量守恒定律，由风粒子完成风力对水面的能量传播，实现风吹水面形成涟漪的效果，同时对边界的处理增强了细节展现；最后，使用Cg语言实现水面的反射和折射，增强了场景的真实感．