水波的计算机动画模拟

摘要

在计算机动画中，对水波的动画模拟是一件有意义的事情，也是一个具有挑战性的课题。要得到逼真的水波动画，其中一方面要模拟出水波的运动形态，另一方面要对水波进行纹理、光照等真实感处理。本论文整合了物理模型和粒子系统的优点，逼真地模拟了水流动画。
　　 在本文第一章和第二章综述了当前水波动画发展的情况，列举了研究水波动画的常用方法，第三章介绍了偏微分方程常用数值方法的求解。
　　 在第四章，网格的实现用传统的方法是基于数据文件.d用EasyMesh生成相应的数据文件（.e，.s，.n），然后在其他的软件中画网格。在实验中根据数据文件.d就可以直接生成网格，不用借助其他的软件生成，程序可以扩充和改进，对四边形等其他形式的网格也能处理，这也是这个实验的创新之处。
　　 在第五章中，主要讲述水波动画实现过程，用简单的正弦函数实现水波模拟，加上了灯光、纹理和交互，做出了较简单的波形。接着在一个平静的水面，加上一个干扰源，连续不断的从干扰源发出水波。实现了水波与河岸的碰撞返回、叠加、衰减等波的特性。也加入了灯光、纹理和交互。在喷泉模型中采用了普通的物理模型与粒子系统相结合，通过物理学中基本的动力学模型控制粒子的属性变化（即运动），快速而方便的反映了喷泉运动效果，实现较逼真的喷泉现象，真实性和交互性处理的比较到位，观察者可以从各个角度观察喷泉的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引 言

第二章 水波动画研究的常用方法

第三章 偏微分方程求解常用的数值方法

第四章 水波动画模拟的常用工具

第五章 水流动画实现过程及分析

第六章 结论与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文