【正文】 此外這條假設(shè)中包含了一條隱含假設(shè)，即粒子光源的光強(qiáng)獨(dú)立于粒子到視點(diǎn)的空間距離，光強(qiáng)不隨粒子到視點(diǎn)距離的增加而減小，因此映射到同一像素上的各粒子的光強(qiáng)可以不必經(jīng)過深度排序而直接簡單疊加。粒子消亡的原因主要有兩種： 一種是因?yàn)榱Ｗ拥纳芷谝呀?jīng)減少到零，說明粒子壽命己盡。粒子的速度方向由粒子系統(tǒng)模擬的物體物理特征確定，通常是某個固定方 向或某個區(qū)域內(nèi)的隨機(jī)方向。 (1)粒子形狀： Reeves[2]的經(jīng)典粒子系統(tǒng)將粒子的初始形狀設(shè)置為點(diǎn)，即使用點(diǎn)光源進(jìn)行建模，在實(shí)現(xiàn)時(shí)只需用一個像素來顯示點(diǎn)，這是最簡單的粒子系統(tǒng)模型；在較復(fù)雜的粒子系統(tǒng)中 ，單個粒子的形狀可 以采用線段、多邊形、圓形、橢圓形和球形等復(fù)雜 素來取得較好的視覺效果。 粒子的數(shù)量過大會耗費(fèi)過多的系統(tǒng)資源，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；粒子數(shù)量過少 必然就降低了系統(tǒng)模擬的逼真程度。 粒子系統(tǒng)中， 每一個粒子都要經(jīng)歷一個產(chǎn)生、發(fā)展和消亡的過程。 2．粒子獨(dú)立關(guān)系假設(shè)。指定屏幕的有關(guān)參數(shù)，進(jìn)行透視變換，把物體放入屏幕坐標(biāo)系。 } 16 3 粒子系統(tǒng)的原理和關(guān)鍵技術(shù) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生、存儲、處理物體和物理模型及它們的圖畫的一門學(xué)科。 // 粒子類型 (運(yùn)動或淡化 ) float a。 struct point vectd, vectl。 void DeleteParticles()。 ⑤設(shè)置視口變換： // Set the viewport 視口 to be the entire window glViewport(0, 0, w, h)。 } return TRUE。 3． 初始化 OpenGL：（設(shè)置像素格式、創(chuàng)建 OpenGL dc、 rc，設(shè)置 OpenGL 視口變換 ） ①設(shè)置像素格式：為 CMyTestView 類添加成員函數(shù) BOOL bSetupPixelFormat(void)，用于與 OpenGL 相關(guān)的設(shè)置 /*定 義 像 素 存 儲 格 式 */ PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd = { sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), // pfd 結(jié)構(gòu)的大小 1, // 版本號 PFD_DRAW_TO_WINDOW | // 支持在窗口中繪圖 PFD_SUPPORT_OPENGL | // 支持 OpenGL PFD_TYPE_RGBA, // RGBA 顏色模式 24, // 24 位顏色深度 0, 0, 0, 0, 0, 0, // 忽略顏色位 0, // 沒有非透明度緩存 0, // 忽略移位位 0, // 無累加緩存 0, 0, 0, 0, // 忽略累加位 32, // 32 位深度緩存 0, // 無模板緩存 0, // 無輔助緩存 PFD_MAIN_PLANE, // 主層 0, // 保留 0, 0, 0 // 忽略層 , 可見性和損毀掩模 }。 表 1 AppWizard 所生成的頭文件 表 2 AppWizard 所生成的實(shí)現(xiàn)文件 從表 2 中的包含關(guān)系一欄可以看出： CTApp 的實(shí)現(xiàn)用到所有的用戶定義對象，包含了他們的定義； CView 的實(shí)現(xiàn)用到 CTdoc；其他對象的實(shí)現(xiàn)只涉及自己的定義； 13 當(dāng)然，如果增加其他操作，引用其他對象，則要包含相應(yīng)的類的定義文件。 應(yīng)用程序通過文檔模板類對象來管理上述對象（應(yīng)用程序?qū)ο蟆⑽臋n對象、主邊框窗口對象、文檔邊框窗口對象、視對象）的創(chuàng)建。 邊框窗口用來管理文檔邊框窗口、視窗口、工具條、菜單、加速鍵等，協(xié)調(diào)半模式狀態(tài)（如上下文的幫助 (SHIFT+F1 模式 )和打印預(yù)覽 ）。 構(gòu)成應(yīng)用程序?qū)ο? 下圖解釋了該應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)，箭頭表示信息流向。同時(shí)， MFC 支持對底層 API 的直接調(diào)用。例如， SDI 應(yīng)用程序的模板， MDI 應(yīng)用程序的模板，規(guī)則 DLL 應(yīng)用程序的模板，擴(kuò)展 DLL 應(yīng)用程序的模板， OLE/ACTIVEX 應(yīng)用程序的模板，等等。于是， MFC建立了消息映射機(jī)制，以一種富有效率、便于使用的手段解決消息處理函數(shù)的動態(tài)約束問題。 MFC 中，任何可以處理消息的類都從 CCmdTarget 派生。 MFC 的 OLE 類封裝了 OLE API 大量的復(fù)雜工作，這些類提供了實(shí)現(xiàn) OLE 的更高級接口。這些類或者封裝了 Win32 應(yīng)用程序編程接口，或者封裝了應(yīng)用程序的概念，或者封裝了 OLE 特性，或者封裝了 ODBC 和 DAO 數(shù)據(jù)訪問的功能，等等，分述如下。 在 MFC 編程中，入口函數(shù) WinMain()被封裝在 MFC 的應(yīng)用程序框架內(nèi)，已經(jīng)不用也不可以再定義為另一個 WinMain()函數(shù)。 MFC 概述 MFC,微軟基礎(chǔ)類 (Microsoft Foundation Classes), 用于在 C++環(huán)境下編寫應(yīng)用程序的一個框架和引擎。這些操作可能會修改甚至丟棄這些片斷。 有些 OpenGL 實(shí)現(xiàn)擁有一些特殊的資源，可以加速紋理的處理。處理結(jié) 果先進(jìn)行截取，然后或者寫入到紋理內(nèi)存，或者發(fā)送到光棚化階段 。它使遠(yuǎn)處的物體看起來比近處的物體更小一些。有些類型的頂點(diǎn)數(shù)據(jù) (例如空間坐標(biāo) )是通過一個 4*4 的浮點(diǎn)矩陣進(jìn)行變換的。在將最后的像素?cái)?shù) 據(jù)寫到幀緩存前，兩種類型的數(shù)據(jù)都要經(jīng)過最后相同的步驟（光柵化和片段操作）。 20xx 年 8 月初 Khronos 工作組在 Siggraph 20xx 大會上宣布了OpenGL 圖形接口規(guī)范， shader 語言和其他新增功能將再次未來開放 3D 接口發(fā)展指明方向。并對設(shè)計(jì)的過程，實(shí)現(xiàn)的原理，關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì) 陳述 。對粒子系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 Reeves W． T用粒子系統(tǒng)模型模擬了火焰、爆炸等效果，他還成功模擬了電影《 Star Trek II： The warth of Khan》中行星被撞擊后所產(chǎn)生的爆炸及火焰等一系列特殊效果。這些方法的共同特點(diǎn)是要求解 NavierStokes方程，或者是簡化后的 NavierStokes方程，但由于 NavicrStokes方程組是非線性方程組，很多情況下都難以精確地求出解析解，即使能求出其特解也往往因?yàn)榍蠼庥?jì)算量太大而難以達(dá)到實(shí)時(shí)的要求。 虛擬噴泉的沉浸性、真實(shí)性以及實(shí)時(shí)性效果是傳統(tǒng)平面效果圖和動畫播放所無法達(dá)到的，而應(yīng)用粒子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)噴泉的模擬具有較強(qiáng)的真實(shí)感，能達(dá)到人們對虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)沉浸感的要求，使人能在虛擬場景中有身臨其境的感覺，更具有實(shí)時(shí)性。其中粒子系統(tǒng)方法具有良好的隨機(jī)性和動態(tài)性，能逼真地模擬動態(tài)景物。 研究背景、 意義 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 在當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息科學(xué)領(lǐng)域中研究的熱門方向之一，虛擬場景是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中重要的組成部分，在虛擬場景中模擬生活中的自然景物一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中研究的內(nèi)容。簡單地說，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。 1 畢業(yè)論文 論文題目 ： 基于粒子系統(tǒng)的噴泉 模擬 系 別： 計(jì)算機(jī)系 專業(yè)年級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師、職稱： 年 月 日 I Fountain simulation based on particle system College： Specialty and Grade： Number： Name： Advisor： Submitted time: II 目錄 摘 要 .......................................................................................................................................1 Abstract.......................................................................................................................................2 1 緒 論 .......................................................................................................................................3 研究背景、意義 ..............................................................................................................3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..............................................................................................................4 本論文的技術(shù)路線 ...........................................................................................................5 2 基于 OpenGL＋ MFC 的建?；A(chǔ) ...................................................................................................6 OpenGL 概述 ....................................................................................................................6 OpenGL 渲染管道 .............................................................................................................6 求值器 ..................................................................................................................6 基于頂點(diǎn)的操作 ....................................................................................................7 圖元裝配 ..............................................................................................................7 像素操作 ..............................................................................................................7 紋理裝配 ..............................................................................................................7 光棚化 ..................................................................................................................7 片斷操作 ...................................