雪花形狀的研究及飄落場景的實現(xiàn).pdf

1、對自然現(xiàn)象的模擬可以提高虛擬場景的逼真度，與規(guī)則幾何體不同，自然景象往往包含有豐富或隨機變化的形狀。由于歐氏幾何的主要描述工具是直線、平滑的曲線、平面及邊界整齊的平滑曲面，很難描繪這些變換多端的自然現(xiàn)象。為了描述這些復雜的圖形，產(chǎn)生了分數(shù)維(Fractal)造型理論。 Koch雪花曲線是典型的分形曲線，它通常是通過遞歸回溯法實現(xiàn)。遞歸回溯法實現(xiàn)Koch雪花曲線的過程是非常復雜。本文通過觀察Koch雪花曲線自身特點，按逆時針方向，

2、把構成Koch雪花曲線的線段看作六類有向線段。利用起點和終點坐標間的關系，判斷它們屬于哪一類有向線段，再根據(jù)此類有向線段的特點找到凸出一個正三角形所需的三個點的坐標，最終利用Visual C++語言把Koch雪花曲線簡單地描繪出來，節(jié)省了大量的運行時間。 降雪是很重要的一種自然現(xiàn)象，但是由于雪花在飄落過程中受到重力、空氣的阻力以及風的作用，運動情況非常復雜，很難描述出來。因此，大部分程序在描述雪花下落時都不考慮這些力的影響，讓雪

3、花沿豎直方向勻速下落，缺少真實感。為了使模擬效果更加真實，本文考慮了重力、風力和空氣阻力。用雪花轉(zhuǎn)動的角度為隨機值來模擬風力的復雜性，提高系統(tǒng)運行速度。 雪花產(chǎn)生后，隨著時間的推移，有一部分雪花已經(jīng)消亡，同時需要產(chǎn)生新的雪花。因此，計算機在運算時需要花費一部分時間去計算雪花是不是存活，需要判斷是否產(chǎn)生新的雪花。本文在處理此問題時并沒有那么復雜，只用一個簡單的程序就可以消除消亡的雪花，同時產(chǎn)生新的雪花。此方法不僅可以節(jié)省計算時間，