[發(fā)明專(zhuān)利]一種植物與雨滴實(shí)時(shí)交互過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210043015.7
• 申請(qǐng)日: 2012-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102637218A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁維龍;金胡俊;徐利鋒;胡辰;吳水生;陳淑嬌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

1.一種植物與雨滴實(shí)時(shí)交互過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法，其特征在于：所述模擬方法包括以下步驟：

(1)交互式產(chǎn)生植物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)：用戶輸入或改變參數(shù)化L系統(tǒng)中的公理、產(chǎn)生式、葉序、枝莖夾角和枝莖彎曲度，生成植物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；用戶輸入或改變植物的器官的種類(lèi)，所述種類(lèi)包括葉片的種類(lèi)和枝莖的種類(lèi)；

(2)根據(jù)用戶輸入的參數(shù)，使用參數(shù)化L系統(tǒng)描述植物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并使用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)生成幾何形態(tài)庫(kù)，以保存植物器官的幾何形態(tài)；

(3)將所生成葉片的器官進(jìn)行編號(hào)，并加入碰撞信息參數(shù)，所述碰撞信息參數(shù)包括碰撞參數(shù)、碰撞時(shí)間和葉片輪廓參數(shù)；記錄當(dāng)前葉片的方向矩陣、位置、編號(hào)以及碰撞信息參數(shù)，當(dāng)葉片未與水滴發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞參數(shù)設(shè)為false，葉片并未發(fā)生振動(dòng)和形態(tài)變化；當(dāng)葉片與水滴發(fā)生碰撞，碰撞參數(shù)設(shè)為true，碰撞時(shí)間增加，葉片發(fā)生振動(dòng)、葉片本身形態(tài)發(fā)生改變；

(4)根據(jù)用戶輸入的雨滴數(shù)量建立雨場(chǎng)，雨滴的數(shù)量為計(jì)算機(jī)屏幕中能見(jiàn)的雨滴數(shù)量之和；

(5)結(jié)合碰撞后雨滴的模擬和葉片的形態(tài)變化建立冠層空間內(nèi)雨分布模型；

(6)虛擬植物在雨場(chǎng)作用下，根據(jù)雨滴與植物葉片發(fā)生碰撞后的飛濺情況和飛濺后水滴的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)雨滴進(jìn)行模擬；通過(guò)改變?nèi)~片自身的參數(shù)來(lái)反映葉片受到碰撞后的形態(tài)變化。

2.如權(quán)利要求1所述的一種植物與雨滴實(shí)時(shí)交互過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法，其特征在于：所述步驟(6)中，將記錄的植物葉片參數(shù)，在發(fā)生碰撞后根據(jù)葉片的編號(hào)找到碰撞的葉片，通過(guò)改變?nèi)~片的方向矩陣以及葉片自身的彎曲度，來(lái)模擬葉片的振動(dòng)和形變。

3.如權(quán)利要求1所述的一種植物與雨滴實(shí)時(shí)交互過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法，其特征在于：所述步驟(6)中，雨滴與葉片發(fā)生碰撞后，通過(guò)雨滴的水分質(zhì)量守恒來(lái)模擬雨滴的飛濺情況，并根據(jù)動(dòng)能守恒原理模擬飛濺水滴的運(yùn)動(dòng)軌跡。

4.如權(quán)利要求2或3所述的一種植物與雨滴實(shí)時(shí)交互過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法，其特征在于：所述的模擬方法還包括以下步驟：(7)雨場(chǎng)景中植物動(dòng)畫(huà)的輸出：根據(jù)粒子系統(tǒng)生成雨場(chǎng)，使用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)輸出虛擬植物與雨實(shí)時(shí)交互的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)。