【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及,属于虚拟现实科学
技术介绍
随着计算机图形学技术的飞速发展,火焰燃烧越来越多地出现在计算机动画、影视制作和媒体广告等场景之中。在对战场进行模拟的时候,火焰的模拟也是必不可少的。火焰具有实时的多变性和无规则性,它的外观形状极不规则、没有光滑的表面,这使得经典的欧几里得几何学对其描述就显得无能为力。同时,火焰在燃烧的过程中,要受到内外各种因素的作用和影响,再加上火焰燃烧的形态非常丰富,不同的燃料在不同的情况下表现出巨大的差异,就更加向人们提出了严峻的考验。有三种与火焰相关的基本视觉现象。第一个视觉现象是在许多火焰中看到的蓝色或蓝绿色焰心,这些颜色由中间化学产物产生,例如在化学反应中产生的碳自由基。第二个视觉现象是由热气产物放出的黑体辐射。它以黄橙色为特征,该颜色与火焰密切相关,为了给它在视觉上进行精确建模需要跟踪火焰的温度。第三个视觉现象是温度在降低到黑体辐射消失后,出现在一些火焰中的烟或者是烟灰。如果燃烧物是固体或者液体,第一步是加热直到它变成气态(显然,如果是气体燃料,开始时就已经是气体状态),气体被加热到隐式曲面对应着火点,然后出现细薄的蓝色焰心。温度接着升高,并在辐射冷却和其它混合因素导致它温度降低之前,随着反应过程升高到最大值。接下来,随着温度的降低,黑体辐射减少直至黄橙色消失。粒子系统的基本思想是把无规则形状的物体看作是众多粒子所组成的粒子团,各个粒子都有自己的属性如颜色、形状、大小、生存期、速度等。粒子随时间的推移而不断地改变状态,从而模拟出无规则物体及其运动变化。从粒子系统方法诞生到现在,它已经逐步成为计算机图形学中 ...
【技术保护点】
1.一种采样反馈的火焰模型参数自动获取与优化方法,其特征在于包括:(1)采用粒子系统的方法,根据初始的模型参数和控制参数建立火焰模型;(2)在步骤(1)建立火焰模型后,分析当前火焰模型和真实火焰的误差,生成误差函数;(3)在步骤(2)生成火焰模型的误差函数后,判断火焰模型误差是否小于误差阈值,若是,则本方法结束;否则,跳转到步骤(4);(4)使用梯度下降的方法,调整火焰模型的控制参数;(5)在步骤(4)的调整的火焰模型的控制参数的基础上,根据调整后的火焰模型的控制参数修正火焰模型;(6)在步骤(5)建立修正后的火焰模型的基础上,跳转到步骤(3)。
【技术特征摘要】
1.一种采样反馈的火焰模型参数自动获取与优化方法,其特征在于包括(1)采用粒子系统的方法,根据初始的模型参数和控制参数建立火焰模型;(2)在步骤(1)建立火焰模型后,分析当前火焰模型和真实火焰的误差,生成误差函数;(3)在步骤( 生成火焰模型的误差函数后,判断火焰模型误差是否小于误差阈值,若是,则本方法结束;否则,跳转到步骤;(4)使用梯度下降的方法,调整火焰模型的控制参数;(5)在步骤的调整的火焰模型的控制参数的基础上,根据调整后的火焰模型的控制参数修正火焰模型;(6)在步骤( 建立修正后的火焰模型的基础上,跳转到步骤(3)。2.根据权利要求1所述的一种采样反馈的火焰模型参数自动获取与优化方法,其特征在于所述步骤(1)中模型参数包括粒子的数目num,粒子的初始颜色initialColor、初始透明度initialAlpha ;其中粒子的数目num初始值为不影响模拟效果下所使用的最少粒子束;粒子的初始颜色initialColor是基本色,粒子的颜色将从initialColor逐渐向背景颜色转变;粒子的初始透明度initialAlpha =...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴威,吴蕊,周忠,赵沁平,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:11
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