原子核系统中集团运动与相变

A．A．拉杜塔等 编 半个多世纪以来,核结构和核系统动力学问题一直是原子核物理学研究的中心课题。由于涉及的是强相互作用的多粒子系统,不可能精确的求解,因此各种唯象的模型应用十分广泛,其中不少模型至今仍备受关注,取得了极为丰富的成果。     

低能见度条件下助航灯光视景仿真

针对目前飞行模拟机对不同气象条件下机场助航灯光模拟较为欠缺的现状,使用逐点计算法建立了基于飞行员视觉的排灯光照数学模型,实现了助航灯及其光学特性的仿真。在分析粒子系统实现原理的基础上,基于OpenGL提出了一种在大型场景漫游系统中实时动态模拟降雪的方法。给出了跑道II类运行模式下基于飞行员视觉的不同程度的助航灯光降雪场景。仿真试验显示,使用逐点计算法建立的排灯光照仿真模型,能够真实地模拟机场各类助航灯具的光学特性,较好地实现了助航灯光在不同程度下着陆、离港全过程的真实降雪视景仿真。整个系统运行稳定,实时性良好,场景形象逼真。     

基于GPU粒子系统的烟花实时仿真

烟花的仿真对于烟花燃放编排、动画游戏、影视特效等有着非常重要的应用.基于粒子系统可以进行烟花的模拟,但粒子数较多时常常绘制速度较慢.引进最新发展的图形硬件加速绘制技术,提出了一种基于GPU(GraphicProcess Unit)粒子系统的烟花绘制技术,并构架实现了一个实时的烟花仿真系统,实现了不同烟花燃放场景的真实感仿真.     

Vega Prime实时视景仿真中粒子系统的应用研究

介绍了利用粒子系统方法模拟动态自然景物的基本步骤。应用了VegaPrime实时视景仿真软件中的粒子系统,通过设置粒子系统的颜色、亮度、透明度、形状、纹理、大小、速度和位置,逼真的模拟了火焰和烟雾的特效。通过将火焰粒子系统在发射坐标系中的速度转换到场景坐标系中,实现了火焰随着发射装置的随动。     

Android平台上基于粒子系统的喷射型火焰模拟

针对传统粒子系统的燃烧型火焰模型在Android移动平台上模拟火焰喷射装置发射喷射型火焰运动状态时,由于采用了随机运动方式,产生大量粒子,无法满足系统实时性及逼真性的问题。提出一种燃烧学模型与粒子系统相结合的改进方法来模拟喷射型火焰。根据喷射型火焰燃烧学理论,提出按火焰生命周期进行分阶段渲染多种纹理的火焰仿真方法来减少每帧生成的粒子数。同时,构建了半四面体粒子图元来增强喷射火焰的细节,能生成较真实喷射火焰效果。实验证明,改进的模拟方法可以通过较少粒子数达到较好的视觉真实感,满足实时喷射火焰生成需求。     

基于粒子系统的海量云层数据的可视化研究

云层数据的可视化对于场景的真实展示十分重要,但是由于PC终端硬件设备的限制以及市场对于云层数据可视化仿真精度要求的不断更新,云层数据可视化一直以来都是研究人员研究的热点。本文在总结前人多种绘制方法的基础上,提出了一种利用粒子系统进行云层数据可视化的方法,并使用了LOD（Levels of Detail,简称LOD）的方法,在不影响整体可视化效果的前提下,降低了某些云层的绘制精度,从而减少了CPU的运算量,提高了场景的实时性和适应性。     

低维自由粒子系统和转子系统的微观状态数

本文研究了微正则系综中一、二维自由粒子系统和转子系统的微观状态数,将量子的分立能级模型和经典的连续能级模型的计算结果做了比较.对于一、二维的自由粒子系统,随着系统中粒子数的增加,微观状态数由弥散的分布趋于经典极限的分布,即趋于经典统计的分布.对于转子系统,难于计算其经典模型的微观状态数.本文从离散能级微观状态数在粒子数趋于很大时的趋势.用曲线拟合给出了经典连续微观状态数应有的公式.     

一种实时模拟烟雾的新方法

烟雾具有高细节、快速变化和湍流的特点,而传统的烟雾模拟方法都是通过提高网格精度的方法表现烟雾细节,耗费了大量的计算时间。本文提出了一种全新的粒子系统与物理模型相结合的方法,在不影响实时性的前提下生成了逼真的烟雾细节。首先用低精度粒子系统描述烟雾的大致运动轨迹,然后将三维空间中的烟雾粒子投射到平行于视平面的一系列二维平面上,利用二维平面上MacCormack方法求解欧拉方程对流项的快速性,实时地再现了高精度烟雾细节。实验证明,该方法在视觉真实感和实时性方面都取得了令人满意的结果。     

虚拟现实中的实时特效系统

利用粒子系统、动态贴图、分形仿真等关键技术设计一个虚拟现实特效系统MagiFx。基于插件式设计思想,使用面向对象分析方法和分层结构进行设计,对场景中的对象采用树状结构、空间二叉树等可选结构进行场景的管理。该系统很好的扩展了传统的几何/渲染流程,提供与流行建模软件的模型接口,具有良好的移植性、内部资源可管理性和数据交换方式等问题,适用于军事(野战仿真)、工业和游戏中的特殊效果处理。     

基于粒子系统的高阶有限元等值面可视化方法

高阶有限元等值面通常用基函数定义,利用移动立方体法和射线追踪法等传统的方法对其可视化时,需要嵌套求根,计算开销高.文章提出用粒子系统可视化这些等值面,一方面允许参考空间中的粒子对等值面采样,避免逆映射位置的大量计算,另一方面等值面的粒子分布可以由等值面的几何信息控制,例如表面梯度和曲率,实现高效和准确的等值面的表示.