| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 课题相关的国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 烟雾模拟的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 烟雾运动轨迹模拟的研究现状 | 第13页 |
| 1.2.3 烟雾与障碍物交互的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 实时烟雾模拟存在的问题 | 第15页 |
| 1.4 研究的内容及预期目标 | 第15-16页 |
| 1.5 论文结构 | 第16-18页 |
| 第2章 可交互烟雾物理模型的建立 | 第18-28页 |
| 2.1 流体模拟的基本方法介绍 | 第18-20页 |
| 2.1.1 拉格朗日方法 | 第18-19页 |
| 2.1.2 格子玻尔兹曼方法 | 第19页 |
| 2.1.3 欧拉模型方法 | 第19-20页 |
| 2.2 构建烟雾的物理数学表达 | 第20-21页 |
| 2.3 欧拉模型计算区域网格的划分 | 第21页 |
| 2.4 欧拉模型求解物理模型方程 | 第21-24页 |
| 2.5 GPU渲染流水线 | 第24-26页 |
| 2.6 本章小结 | 第26-28页 |
| 第3章 实时可交互烟雾算法的数学描述 | 第28-38页 |
| 3.1 基于路径的烟雾轨迹模拟实现流程 | 第28-29页 |
| 3.2 线性反馈控制 | 第29-30页 |
| 3.3 目标速度场生成 | 第30-34页 |
| 3.3.1 路径规范化和路径分析 | 第30页 |
| 3.3.2 控制模块 | 第30-31页 |
| 3.3.3 目标速度场 | 第31-34页 |
| 3.4 密度场生成 | 第34页 |
| 3.5 障碍物模型体素化 | 第34-35页 |
| 3.6 双向耦合线性方程的建立 | 第35-36页 |
| 3.7 光线投射算法渲染烟雾 | 第36-37页 |
| 3.8 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 虚实场景下手势控制烟雾实时运动 | 第38-46页 |
| 4.1 HLSL在可编程管线着色器上的应用 | 第38-39页 |
| 4.2 Kinect for Windows传感器 | 第39-42页 |
| 4.2.1 Kinect的整体结构 | 第39-40页 |
| 4.2.2 Kinect for Windows SDK | 第40-41页 |
| 4.2.3 Kinect骨骼追踪的实现 | 第41-42页 |
| 4.3 烟雾模拟场景背景的绘制 | 第42-43页 |
| 4.4 虚实场景下的手势控制烟雾追踪模拟 | 第43-45页 |
| 4.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第5章 实时可交互烟雾系统的设计与实现 | 第46-62页 |
| 5.1 实验平台的搭建 | 第46-47页 |
| 5.2 实时可交互烟雾场景的系统设计 | 第47-48页 |
| 5.3 实验结果的展示与分析 | 第48-55页 |
| 5.3.1 基于路径的烟雾轨迹效果展示与分析 | 第49-51页 |
| 5.3.2 下落物体与烟雾的交互效果展示与分析 | 第51-52页 |
| 5.3.3 静动态小球与烟雾的交互效果展示与分析 | 第52-53页 |
| 5.3.4 烟雾与斜面的交互效果展示与分析 | 第53页 |
| 5.3.5 虚实场景下的手势控制简单烟雾轨迹效果展示与分析 | 第53-54页 |
| 5.3.6 真实场景下绘制烟雾图案的交互效果展示与分析 | 第54-55页 |
| 5.4 工作对比分析 | 第55-61页 |
| 5.4.1 真实性比较分析 | 第55-58页 |
| 5.4.2 实时性比较分析 | 第58-60页 |
| 5.4.3 可交互烟雾实时性分析 | 第60-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 结论 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69页 |
