基于流體動(dòng)力學(xué)的大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)的建模與仿真.pdf

1、隨著群體動(dòng)畫(huà)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，使其在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，如安保救災(zāi)訓(xùn)練系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)游戲與動(dòng)畫(huà)、數(shù)字城市展示等。但是人們也對(duì)群體動(dòng)畫(huà)仿真提出了更多更高的要求：更大的群體規(guī)模，更加真實(shí)的渲染效果并且還需要滿足用戶的交互性的實(shí)時(shí)需求。然而就目前的計(jì)算機(jī)硬件水平來(lái)說(shuō)，還不能夠完全勝任這些任務(wù)，所以人們更加重視大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)的建模與渲染算法的研究，使得大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)成為重要的研究領(lǐng)域和極富挑戰(zhàn)性的課題。
　　本文正是針對(duì)上述問(wèn)題，提

2、出了基于流體動(dòng)力學(xué)的大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)的建模與渲染技術(shù)，將以大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)建模方法為主要的研究對(duì)象，再深入分析流體動(dòng)力學(xué)并在此基礎(chǔ)上，對(duì)兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。再加上必要的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，將其應(yīng)用到大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)仿真中。
　　本文的主要研究工作和特色為：
　　1．提出了基于整體控制的大規(guī)模群體動(dòng)畫(huà)的建模。在本文中將以流體動(dòng)力學(xué)中為基礎(chǔ)，把全局路徑，擠塞避免，環(huán)境之間的相互作用和其他特定情況下結(jié)合到納維-斯托克斯方程中。
　　2．

3、提出了多層次的網(wǎng)格架構(gòu)技術(shù)。在大規(guī)模的群體動(dòng)畫(huà)仿真中，通常只會(huì)看到場(chǎng)景的一部分或一小部分，可以利用多層次的網(wǎng)格架構(gòu)技術(shù)簡(jiǎn)化場(chǎng)景中所需計(jì)算的群體數(shù)量。
　　3．提出了基于平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（Smoothed Particle Hydrodynamics）的碰撞處理機(jī)制。避免了使用包圍盒技術(shù)，將提高系統(tǒng)模擬效率。
　　4．研究了實(shí)時(shí)渲染技術(shù)和加速技術(shù)，并把層次細(xì)節(jié)、替代物技術(shù)、批次渲染技術(shù)混合用于群體動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)渲染中，用來(lái)提高群體