空气污染颗粒可视化模拟研究与实现.doc

摘要:计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。在各大领域中具有广泛的应用。在这众多的自然景物中，烟雾的外观形状非常不规则，没有光滑的表面，属于可变形流体现象，且运动规律受温度、风向等外界因素影响巨大。因此对烟雾的模拟一直是不规则物体模拟的难点和热点。

本文深入的研究了烟雾颗粒系统模拟烟雾的方法，并把这个方法应用到燃烧的模拟构造中，对国内外已有的烟雾模拟算法进行了阐述、分析与总结，并阐明了烟雾颗粒系统在建模不规则自然景物方面的几个优点。在绘制烟雾时,本文借助OpenGL渲染技术和OpenGL实用工具包(GLUT)；对烟雾系统的模拟进行了重大的改进；取得了预期的效果。

关键词：空气污染  计算机图形学  烟雾粒子系统  烟雾模拟  渲染技术

目录

摘要

Abstract 

引言

1 绪论-2

1.1 烟雾模拟技术-2

1.2 国内外研究现状-2

1.3 本文研究意义-3

2 开发环境及背景知识简介-4

2.1 OPENGL开发技术-4

2.2 OPENGL的特性-4

2.3 OPENGL对纹理映射的处理-5

2.4 基于windows的可视化编程技术-6

3 坐标系理论知识-7

3.1 坐标系理论知识-7

3.1.1 世界坐标系-7

3.1.2 设备坐标系-7

3.1.3 标准设备坐标系-8

3.2 三维图形几何变换-8

4 烟雾模拟系统的设计-12

4.1 烟雾颗粒系统的物理模型建立-12

4.2 烟雾颗粒的性质分析-12

4.3 烟雾颗粒的消亡-13

4.4 烟雾颗粒的绘制-13

5 烟雾模拟系统的详细实现与测试-14

5.1 实验条件-14

5.2 系统软件配置条件-14

5.3  烟雾颗粒生成流程图-15

5.4 代码实现-16

5.4.1 烟雾定义代码实现-16

5.4.2 场景的初始化-16

5.4.3 场景的绘制代码实现-17

5.5 系统效果的实现-19

结论

致谢

参考文献