基于物理的卡通烟雾快速模拟

摘要

提出一种利用流体物理模型和粒子系统相结合来快速模拟计算机卡通烟雾动画的方法.首先介绍如何根据流体物理模型对卡通烟雾的动态路径结构进行定义,然后基于该模型驱动粒子系统运动.场景中的烟雾浓度取决于粒子的空间分布情况.粒子属性中定义了一个浓度函数和作用半径,卡通烟雾的浓度特征可通过少量粒子表达.在绘制过程中,不同浓度的区域被贴上相应的烟团纹理,从而获得卡通化的烟雾效果.该算法不仅实现生动的卡通烟雾运动效果,而且只需少量粒子便可获得连续的卡通烟雾浓度特征,在很大程度上提高了模拟速度.试验结果表明该算法能简单高效地模拟生动自然并具有卡通效果的烟雾动画.