一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法及装置，该方法包括以下步骤：获取原始场景的若干2D图像和相机信息，利用3D高斯泼溅重建技术得到原始场景的3D高斯模型，并确定雨滴的初始化区域；设置降雨强度，并确定雨滴的状态，在初始化区域建立雨滴3D高斯模型；合并原始场景的3D高斯模型与构建的雨滴3D高斯模型，更新雨滴3D高斯模型的位置，根据更新位置删除满足预设终止条件的雨滴，同时在初始化区域持续生成新的雨滴；设置相机位置与视角方向，渲染得到模拟出雨纹的降雨图像。与现有技术相比，本发明专利技术能在3D空间中模拟降雨效果，利用3D高斯椭球建模雨滴，能够实现较高的渲染实时性；此外还能够控制降雨过程的宏观与微观特征，具有较高的真实性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程建模，尤其是涉及一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法及装置。

技术介绍

1、现有的降雨效果模拟技术主要分为物理建模方法与数据驱动方法两类。其中物理建模方法通过建立三维实体模型与基于物理的纹理渲染生成降雨图片，但这种方式的缺点在于雨滴数量庞大时无法维持较好的实时渲染性能，难以满足低延迟场景的需求；数据驱动方法则是通过训练深度学习网络直接生成降雨图片，比如中国专利cn113686591a提出一种降雨模拟方法，其首先确定降雨模拟装置的类型，并提供多个降雨特征参数，进而根据相应的降雨模拟装置类型来获得每个降雨特征参数的模型设计关联因子，有助于最终获得每个降雨特征参数的精准的设计模型，但这种方式的缺点在于模拟降雨可控性差，无法通过量化指标调节降雨过程，且模拟降雨的真实性有限。

2、此外，现有研究提出3维高斯泼溅(3d gaussian splatting，3dgs)技术，通过将场景显示表达为可微分的高斯分布，在实时渲染速度(>30fps)与动态建模精度方面取得了突破，为降雨效果生成提供了一种可能的解决方案。当前部分工作选择将3dgs同传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中雨滴的初始化区域Ainit的边界值为：

3.根据权利要求1所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中雨滴的状态S包括雨滴的数量随直径和速度的分布n(d,v)，雨滴的颜色c与不透明度α，以及雨滴扁平度r。

4.根据权利要求3所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中确定雨滴的状态包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤s1中雨滴的初始化区域ainit的边界值为：

3.根据权利要求1所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤s2中雨滴的状态s包括雨滴的数量随直径和速度的分布n(d,v)，雨滴的颜色c与不透明度α，以及雨滴扁平度r。

4.根据权利要求3所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤s2中确定雨滴的状态包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤s21的具体过程为：

6.根据权利要求4所述的一种基于高斯泼溅的降雨模拟方法，其特征在于，所述步骤s22中雨滴扁平度具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君毅，张龙高，夏天，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：