1、毕业设计开题报告计算机科学与技术基于粒子动画的动漫游戏场景情绪表现方法研究一、选题的背景与意义瀑布、火焰、流水等自然景物具有不规则性、动态性和随机性，在虚拟场景中的模拟十分复杂困难，自1983年WILLIAMTREEVES提出用粒子系统模拟不规则模糊物体的方法以来，复杂自然景物的模拟得以在虚拟场景中一展光彩。WTREEVES模拟了行星被撞击后所产生的爆炸及火焰效果；FOURNIERA等在研究海浪模型中利用粒子系统模拟了浪花；KARLSIMS研究了粒子动画及绘制算法。国内对粒子系统的研究也在深人，如谢剑斌、郝建新等运用粒子系统模拟了雨点和雪花的降落；彭群生和管宇实现了瀑布的模拟；徐利明与姜昱明实
2、现了雨、雪的效果。此外一些研究人员利用粒子系统实现了火焰、烟、云、导弹尾气等复杂景物的效果。3D时代，在游戏中使用粒子系统的情况变得更为普遍，对游戏设计者来说，基于DIRECTX制作粒子系统也变得更方便尤其在微软从DIRECTX80开始加入POINTSPRITES之后。一、研究的基本内容与拟解决的主要问题本课题是通过调整粒子动画的参数，实现对动漫场景情绪的表现。用DIRECTX表现烟雾，下雨等特效。研究的基本内容为在一个迷雾重重的山谷中，有一户人家，当太阳升起时，这户人家开始烧早饭，烟囱中冒着滚滚浓烟，越往上浓度越稀，一阵风吹过，青烟随风飘动且更稀；当太阳继续上升时，光照越强，可见度越大，一阵
3、风吹过，浓雾随着风的方向变稀。傍晚，烟雾开始散去，天空开始下雨，雨越下越大，大风吹过，大雨随着风的方向飘起落下。拟解决的主要问题1、创建山谷，房屋，树木，井，柴堆等基本场景；2、编写各种粒子代码，粒子池代码以及接受参数后粒子变动代码；3、创建交互界面，在屏幕的右下方创建与场景交互的控制粒子参数的界面。二、研究的方法与技术路线1、场景建模像植物、地面、云等简单模型可以通过图片形式以纹理方式导入到程序中，主要为纹理表现技术。像复杂建房屋、山谷和虚拟人物则通过DIRECTX来建模。2、粒子系统的实现在DIRECTX中，各种代码的编写由C编程语言实现，包括粒子的渲染状态、粒子发射器、粒子池的代码编写等
4、。3、空气场的模拟在本设计中，烟雾的效果都需要空气场的流动来对其产生影响。在创建空气场的时候，在创建参数面版里，可以预先选WIND风）、WAKE（拖尾）、FAN（风扇）效果，也可以先创建，然后根据需要来改变参数设置达到所需效果。4、光照效果的实现但DIRECTX3D通过函数的调用来设计太阳一天的旋转，实现光照从早晨到傍晚的模拟，从而来控制早晨雾气的浓度，中午烟产生的时间以及傍晚下雨的时间。5、交互设计本设计中需要实现通过调整界面的粒子参数来控制烟雾的浓度，通过调整风向和风的强度产生对烟雾以及雨的影响。三、研究的总体安排与进度1、开题准备（2010年11月22日左右）在学校规定的开题日期前，完成
5、开题报告。2、文献翻译在2010年12月31日完成。3、2011年3月1日前完成必要的场景模型或程序片断。4、2011年3月20日前完成根据指导教师的意见改进后的版本。5、2011年4月15日前完成基本成型的演示。6、2011年5月8日前完成毕业论文。2010年4月30日完成前论文初稿，根据演示原型的第三个版本，根据指导教师列出的论文提纲写出论文初稿。7、预答辩2011年5月13日完成，由指导教师组织，进行答辩前的一次演练。6正式答辩2011年5月15日完成应准备好一个答辩的PPT文件和程序演示。四、主要参考文献1彭翠芳，郭克希，尹望吾计算机三维动画技术发展研究湖南电力，2002，22（3），
6、11142王德才，杨关胜，孙玉萍DIRECTX3D图形与动画设计M第一版，人民邮电出版社，200753DAVIDMBOURG,GLENNSEEMANN游戏开发中的人工智能东南大学出版社，2006，57794姚杰文炫目的粒子动画J电视字幕特技与动画2006,31茅忠明,王行骏,陈玮基于DIRECTX软件包进行三维图形的开发应用J上海理工大学学报,2002,017STEVERABIN编著庄越挺，吴飞等译人工智能游戏编程真言M清华大学出版社，200518党岗，刘华峰，程志全等多AGENT虚拟环境中的行为建模及其动画表现J系统仿真学报，2001，110宿晶亮,李明,刘宁DIRECTX在战场环境模拟中的
7、应用J探测与控制学报,2000,0410CREYNOLDSFLOCKS,HERDS,ANDSCHOOLSANARTIFICIALINTELLIGENCEMODELFORPARTICLEANIMATIONCCOMPUTERGRAPHICSPROCEEDINGSOFACMSIGGRAPH87ACMPRESS，ACMSIGGRAPH198711CREYNOLDSFIREANIMATIONMODELCGAMEDEVELOPERSCONFERENCE200012褚廷有ONREALIZATIONOFPATHDATAEXCHANGESABOUTAEANDILLUSIONPARTICLEANIMATIONJ辽宁工程技术大学学报自然科学版,2010S1
