物体表面水滴运动的实时动画仿真方法

来源：计算机工程杂志2018年第8期北京时间：

作者：胡中天,叶绿

单位：浙江科技学院 信息与电子工程学院,杭州 310023

摘要：为增强实时三维雨天场景的真实感,提出一种模仿物体表面水滴运动的动画仿真方法。针对已有降维模拟方法中水滴无法离开纹理空间的问题,将水滴分为二维与三维2种类型,实现世界空间下的三维水滴与纹理空间内二维水滴的相互转换。物理仿真时将水滴视为刚体粒子, 通过基于velocity-verlet的积分方法求解运动轨迹方程。渲染时依据纹理空间内的仿真数据生成高度图,并根据高斯模糊与色阶算法模拟水滴间的液体桥现象,将其转换为法线纹理渲染水滴。实验结果表明,该方法能够实时模拟物体表面的水滴运动,使得降维水滴运动模拟 不再依赖于连续曲面,对比基于光滑粒子动力学的二维与三维模拟方法,模拟效率分别提高2倍与5倍以上。

关键词：流体模拟,水滴,坐标空间转换,法线贴图,液体桥,动画仿真

基金资助：2015年浙江科技学院大学生课外科技创新与实践项目(春萌计划)(41)。