多尺度水体实时仿真方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 水体实时仿真研究现状 | 第13-25页 |
| 1.2.1 基于经验建模方法 | 第14-17页 |
| 1.2.2 基于物理建模方法 | 第17-23页 |
| 1.2.3 表面细节控制方法 | 第23-25页 |
| 1.3 水体实时仿真面临的挑战 | 第25-27页 |
| 1.4 本文的主要研究内容和创新点 | 第27-28页 |
| 1.5 论文的组织结构 | 第28-30页 |
| 第2章 基于虚拟粒子的小规模水体造型实时控制 | 第30-49页 |
| 2.1 水体控制方程及简化求解 | 第30-32页 |
| 2.2 质点弹簧水面模型及动力学分析 | 第32-37页 |
| 2.2.1 质点弹簧水面模型 | 第33-34页 |
| 2.2.2 质点的动力学分析 | 第34-37页 |
| 2.3 水面造型的虚拟粒子控制 | 第37-39页 |
| 2.3.1 水面造型控制的困难 | 第37页 |
| 2.3.2 虚拟粒子及其特性约定 | 第37-39页 |
| 2.4 碰撞算法与光照模型改进 | 第39-43页 |
| 2.4.1 碰撞算法存在的问题 | 第39-40页 |
| 2.4.2 基于区域检索的碰撞检测算法 | 第40-41页 |
| 2.4.3 距离相关的动量分配算法 | 第41-43页 |
| 2.4.4 光照的简化模型 | 第43页 |
| 2.5 实验结果与分析 | 第43-47页 |
| 2.5.1 视觉效果 | 第44-45页 |
| 2.5.2 虚拟粒子集合控制能力测试 | 第45-46页 |
| 2.5.3 效果对比和仿真效率 | 第46-47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 中小规模水体及泡沫实时SPH仿真 | 第49-67页 |
| 3.1 SPH方法的分析 | 第49-57页 |
| 3.1.1 粒子属性的计算 | 第50-51页 |
| 3.1.2 光滑核函数的特性及筛选 | 第51-54页 |
| 3.1.3 重构水体自由表面的MC算法 | 第54-57页 |
| 3.2 统一粒子模型和Weber数 | 第57-61页 |
| 3.2.1 粒子模型的统一 | 第57页 |
| 3.2.2 泡沫产生的Weber数判据 | 第57-58页 |
| 3.2.3 粒子状态的切换 | 第58-59页 |
| 3.2.4 泡沫表面张力的计算 | 第59-61页 |
| 3.3 液固双向耦合算法 | 第61-63页 |
| 3.3.1 固液粒子位置的更新 | 第61-62页 |
| 3.3.2 固体粒子位置的修正 | 第62-63页 |
| 3.4 基于物理的光照计算 | 第63页 |
| 3.5 实验结果与分析 | 第63-66页 |
| 3.5.1 仿真效果 | 第63-65页 |
| 3.5.2 性能对比和分析 | 第65-66页 |
| 3.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 第4章 基于动态阈值的大规模水体泡沫实时仿真 | 第67-84页 |
| 4.1 泡沫实时仿真方法剖析 | 第67-76页 |
| 4.1.1 构造海面高度场 | 第68-73页 |
| 4.1.2 泡沫产生的恒定判据 | 第73页 |
| 4.1.3 周期性人工痕迹 | 第73-76页 |
| 4.2 基于全局坐标的动态阈值判据 | 第76-77页 |
| 4.2.1 动态阈值及调制函数分析 | 第76页 |
| 4.2.2 调制函数的数学表达 | 第76-77页 |
| 4.3 泡沫仿真细节改进 | 第77-80页 |
| 4.3.1 调制函数反向修正透明度 | 第78页 |
| 4.3.2 菲涅尔系数的计算 | 第78-80页 |
| 4.3.3 Perlin噪声增强泡沫真实感 | 第80页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第80-83页 |
| 4.4.1 仿真效果 | 第81-82页 |
| 4.4.2 性能分析 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第5章 基于自然图像的水体仿真实时着色 | 第84-99页 |
| 5.1 水体场景仿真的色彩控制 | 第84-86页 |
| 5.2 实时色彩迁移方法 | 第86-90页 |
| 5.2.1 色彩迁移的步骤 | 第86-87页 |
| 5.2.2 色彩传递算法的遴选 | 第87-88页 |
| 5.2.3 色彩空间的转换 | 第88-89页 |
| 5.2.4 图像统计学属性的计算 | 第89-90页 |
| 5.3 色彩迁移的细节保护 | 第90-91页 |
| 5.4 CPU和GPU协同计算的调度 | 第91-93页 |
| 5.5 实验结果与分析 | 第93-97页 |
| 5.5.1 仿真效果 | 第93-95页 |
| 5.5.2 方法的适用范围 | 第95-97页 |
| 5.5.3 算法性能分析和评价 | 第97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-99页 |
| 结论 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-110页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第110-111页 |
| 致谢 | 第111页 |
