Методы и алгоритмы компьютерной графики для моделирования природных явлений и объектов в системах виртуальной реальности

• Автор: Григорьев, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. Нечеткие природные явления и объекты. Модели природных явлений. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНЫХ НЕЧЕТКИХ ОБЪЕКТОВ. Использование метода анимации базовых точек для моделирования облака частиц, отлетающих от движущегося автомобиля , . Особенности моделирования непрерывных объектов. Используемая модель. ВЗРЫВЕ. Численное решение уравнений гидродинамики сглаженных частиц. Визуализация взрыва. ЛИТЕРАТУРА. Зарождение компьютерной графики тесно связано с появлением возможности вывода данных в графическом форме на экраны катоднолучевых трубок. Долгое время это была достаточно узкая область в основном изза сравнительной дороговизны соответствующей аппаратной базы и практически полного отсутствия программного обеспечения. Появление в начале х годов первых персональных компьютеров со встроенными растерными дисплеями сопособствовало популяризации и повсеместному распространению, так называемой растерной графики. Приблизительно в то же время была сформулирована концепция 1рафического интерфейса пользователя , позволившая существенно упростить процесс взаимодействия человека и компьютера.


Непрерывные частицы среды очень малы по сравнению с размерами объектов сцены, тоесть неразличимы при визуализации туман, огонь, облака. Дискретные видны отдельные частицы, что существенно для визуализации водная пена, клубы дыма. Занимающие ограниченный объем пена, облака. Занимающие весь видимый объем туман, дождь, снег. Неоднородые турбулентные клочковатый туман, взрывы. Однородные дождь, снег. Статические неподвижные или медленно изменяющиеся туман, облака. Динамические объекты, форма которых непрерывно меняется под действием внешних или внутренних сил дождь и снег в ветренную погоду, водная пена, взрыв. Понятно, что приведенная выше классификация условна. Но для наших целей она является достаточно полной и позволяет описать практически все природные объекты и явления, относящиеся к классу нечетких объектов. Следует отметить, что граница, разделяющая статические и динамические нечеткие объекты, весьма размыта и для их моделирования зачастую могут быть использованы одни и те же методы. Кроме того, во многих случаях статические объекты явлются частным случаем динамических. Поэтому в дальнейшем, если не оговорено противное, будут рассматриваться только динамические объекты. За годы развития компьютерной графики было разработано достаточно много моделей природных явлений и объектов. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. В настоящем разделе приведена краткая классификация наиболее часто встречающихся моделей, а также перечислены основные методы, используемые для их построения. Особое внимание уделено проблемам, возникающим при моделировании нечетких природных явлений и объектов.