基于纹理的火焰合成
火焰模拟是自然景物模拟的一个重要研究内容,现有的火焰模拟算法分为两大类,直接数字合成与视觉效果建模.其中基于视觉效果模拟包括火焰模型、湍流理论、粒子系统等.该文根据最近几年才迅速发展的纹理合成技术提出一个基于纹理合成火焰的方法.一般的纹理合成算法大都是在静止物体表面(包括在二维平面)上纹理,也有个别的可以合成各向同性的动态纹理序列,如远处观看的水面等.计算机方法合成火焰需要处理火焰轮廓和火焰轮廓内部的纹理.该文用两种方法再现火焰轮廓,一个是用噪声函数作速度场的火焰轮廓线构造算法,通过轮廓线骨架粒子在速度场中运动展现火焰燃烧时的动态信息.另一个是直接采用真实火焰序列中提取出来的火焰轮廓线.利用纹理合成火焰需要解决以下几个问题:1.在火焰动画序列中保证火焰纹理动态连续向上运动;2.火焰中心部位与火焰边缘区域不同纹理之间的自然过渡;3.火焰蔓延过程中不同火焰纹理重叠区域的处理.我们把火焰轮廓线和纹理样本按相同高度进行分层,在相同高度层上重复查找边缘相似的纹理组合在一起,得到模拟火焰相同高度上的纹理.火焰边缘附近的纹理单独进行合成,把纹理样本边缘部分的纹理绘制到目标火焰边缘,火焰中间部位纹理和边缘纹理则采用马尔科夫概率插值进行过渡.火焰蔓延过程相邻株火焰重叠区域的处理则用区域交叉纹理线性过渡来实现,最后我们给出如何在三维空间中再现大面积火焰的方法.
火焰模拟;火焰轮廓线;纹理绘制;纹理变形;纹理合成;火焰蔓延
浙江大学
硕士
计算机系统结构
于金辉
2004
中文
TP391.41
55
2004-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）