[發明專利]一種噴泉模擬系統

在審

• 申請號: 201810380585.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108580154A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李林
• 申請（專利權）人: 未石互動科技股份有限公司
• 主分類號: B05B17/08
• 分類號: B05B17/08;B05B12/00;B05B12/02;G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種噴泉模擬系統，解決了現有技術中大型音樂噴泉無法有效進行模擬的問題，本發明本發明提供了一套系統來直接采樣真實的噴泉，然后用分析得到的數據來修正sssph的模擬，從而提高虛擬現實中對于噴泉模擬結果的真實性，建模過程快捷、簡單，運算復雜度降低。

技術領域

本發明涉及模擬系統，具體是一種噴泉模擬系統。

背景技術

隨著計算機軟件技術的高速發展，計算機功能多樣化滿足人們的各種需求，也開始更加注重畫面美觀、視覺真實感的需求，計算機圖形學與虛擬現實技術研究得到發展與應用。通過計算機技術，還原生活中的各種景象或創造科幻事物和場景，比如動漫、3D游戲、模型設計展示、仿真模擬、影視廣告等等。動態景物是自然場景中非常重要而又普遍存在的組成部分，如流動的水，瀑布、浮動的云、綻放的煙花等等。這些自然場景往往復雜，既有規律性又有隨機性，很難用常規模型和方法實現。

噴泉通常是通過音樂來驅動預先制作的驅動信號軌道來實現隨著節奏變化的表演。雖然通過信號分析等手段，可以自動生成一部分驅動信號。但自動生成的噴泉表演過于機械而藝術性不足，隨著觀眾對于視覺效果的需求，越來越多的音樂噴泉，尤其是大型的音樂噴泉的表演都是經由導演以及技術人員的合作，人為來調整噴泉的噴水節奏。但是對于大型的噴泉來說，這種調試耗時耗力，每一次噴水測試都需要足夠的設備準備，尤其對于大型的設備來說，每一次的調試也會消耗大量的費用。

為了改善對大型音樂噴泉進行編曲時的效率以及降低其調試成本，將大部分的前期編曲工作在虛擬現實的環境中完成會有很大幫助，但是由于需要在虛擬現實環境提供實時的流體模擬，很難采用消耗巨大的復雜的CFD方法，人們制作噴泉模型一般用在設計現實生活的噴泉或作為研究使用，用物理模型制作，特點是效果逼真，缺乏實時性。用粒子系統制作，往往只是研究粒子的運動，缺乏真實感。因此設計一個通用性的噴泉模型是非常必要的，保證一定程度的真實感，同時具有很好的實時性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種噴泉模擬系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種噴泉模擬系統，包括水池和計算機，所述水池內中部設有噴嘴，所述計算機連接有噴嘴控制器，噴嘴控制器控制噴嘴以不同初速度進行噴水，在水池上方設有鏡架，在鏡架兩端底面分別設有攝像機，在攝像機下方設有背景墻，兩個背景墻與噴嘴之間的距離相同并分別位于噴嘴兩側，攝像機與計算機信號連接，計算機同時控制兩個攝像機對不同初速度下噴嘴噴出的水進行拍照，并將圖像信息傳遞給計算機生成數據組，計算機根據數據組對噴泉進行模擬；通過攝像機拍攝不同初速度下噴嘴噴出水花的形狀，并且將拍攝的視頻進處理，獲取不同初速度下噴嘴噴出水花的數據，將數據傳輸至計算機進行處理，生成一數據庫；所述水池內還設有一個強光源，強光源出光口對應其中一個背景墻，強光源對背景墻進行照射，背景墻表面采用大型漫反射幕布，兩個攝像機傾斜設置并正對噴嘴。

作為本發明的優選方案：所述計算機向噴嘴控制器發射控制信號，控制信號的信號長度為一設定值，噴嘴控制器接收控制信號后控制噴嘴進行噴水，在發射控制信號的同時啟動攝像機進行拍攝，拍攝得到的圖像信息與控制信號的強度值作為同一組對應值進行保存。

作為本發明再進一步的優選方案：所述計算機對圖像信息進行處理，建立一二維網格，生成一水平光學密度數據；具體的，對拍攝的視頻進行處理，建立二維網格估算水體光學密度。