Имитационное моделирование накопления снега на различных поверхностях Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Решетневскце чтения

УДК 004.932

В. С. Сызганов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ СНЕГА НА РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Рассмотрена возможность имитационного моделирования накопления снега на поверхности с помощью метода системы частиц.

Имитационное моделирование природных эффектов является неотъемлемой частью компьютерных игр, географических информационных систем и систем ландшафтного дизайна, а также может быть применено в таких сложных объектах, как видеопоследовательности для лучшей визуализации природных явлений.

Техника моделирования эффекта снежного покрова на данный момент является достаточно эффективной для представления его накопления с учетом особенностей различных поверхностей. Используя уравнения вычисления потока воздуха на местности и вычисления освещенных участков, можно получить реалистичный эффект, который в дальнейшем может быть применен в компьютерных мультипликациях.

Предполагается, что на различных поверхностях накопление снега идет по-разному, и в дальнейшем разработанный способ будет учитывать рельеф поверхности. Наиболее популярным в этом отношении является алгоритм «Система частиц» (Participles system), используемый в компьютерной графике способ представления 3Б-объектов, не имеющих четких геометрических границ (различных облаков, туманностей, взрывов, струй пара, шлейфов от ракет, дыма, снега, дождя и т. п.). Системы частиц могут быть реализованы как в двумерной, так и в трехмерной графике [1].

Данную систему будут составлять следующие базовые компоненты:

1) рендерер;

2) эмиттер (излучатель частиц), который создает систему частиц и управляет ею; использует блок «ин-циализаторы» для указания начальных свойств частицы; использует блок «экшены» для настройки поведения частиц во времени; использует блок «активности» для изменения собственных координат;

3) инциализатор;

4) экшены (воздействие);

5) аттрактор (навязыватель) - объект, изменяющий свойства и поведение находящихся рядом частиц.

При имитационном моделировании учитывается тип поверхности, на которую предлагается накладывать данный эффект.

Основные формы рельефа: гора (вершина), хребет, котловина, лощина и седловина (см. рисунок) [2].

Основные формы рельефа местности

Идея разрабатываемого алгоритма состоит в том, что мы будем накапливать падающие на поверхность частицы между двумя вершинами, и, вычисляя интеграл по поверхности, распределять частицы относительно седловины.

На уступе распределение частиц будет идти равномерно, пока мы не дойдем до другого участка поверхности.

Библиографические ссылки

1. Система частиц [Электронный ресурс]. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%8 1%D 1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D 1%87%D0 %B0%D 1%81%D 1%82%D0%B8%D 1%86 (дата обращения: 10.09.2011).

2. Типы местности [Электронный ресурс]. URL: http://super-map.ru/mestnost/mestnost-ee-raznovidnosti-i-svojstva.html (дата обращения: 10.09.2011).

S. V. Syzganov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

IMITATION MODELLING ACCUMULATION SNOW ON DIFFERENT SURFACES

On the basis of the Particles Systems method the author considers a method of imitation snow imitation and accumulation on different surfaces. In the process of modeling snow and its accommodation the author takes into account the types of different surfaces.

© CtKraHOB B. C., 2011