大规模雪场景的实时绘制

• 作者: 单宇翔 彭群生 杨春燕 王章野
• 来源期刊: 计算机辅助设计与图形学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 自然场景模拟 大规模雪场景 实时绘制 积雪和飘雪 基于视点的自适应降雪遮挡图 GPU加速
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 所属期刊栏目: 图形与可视化
• 页码范围: 1137-1145
• 页数: 9页
• 分类号: TP391
• 字数: 6588字
• 语种: 中文

摘要

大规模雪场景的真实感实时绘制在虚拟现实、雪灾的预防和救援、军事仿真及游戏设计等领域有着广泛的应用价值,但现有方法难以同时生成大规模动态雪场景的积雪及飘雪效果.为此提出并实现了一种交互式大规模雪场景建模与实时绘制的新方法.为了精细地模拟场景的积雪效果,提出一种基于视点的自适应降雪遮挡图模型,能在实时更新地物的遮挡关系的同时大大减少大规模雪场景中积雪的计算量,并提高了计算精度；对于场景的飘雪,采用一种基于视点的雪粒子分层建模技术来减少雪粒子数量,将视点变换及降雪粒子系统移至GPU中进行加速计算；采用动态多旋转纹理来模拟飘落雪花的形状以增加其真实感；采用几何与纹理混合绘制的方式来减少大场景的复杂度.最终成功地实现了野外和城市两个大规模雪场景的实时漫游,在场景中可看到压雪累累的树枝雪挂景象及轿车上厚厚积雪等冬天美景.