一种面向虚拟环境的真实感水波面建模算法 被引量：22

1

作者 李广鑫 丁振国 +1 位作者 詹海生 周利华 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1580-1585,共6页

给出了一种新型的模拟真实感水波面的建模算法 引入Perlin噪声作为水面高度场动态变化的激励源 ,依靠噪声的平滑特性来模拟水面连续动荡变化的效果 为了避免对每个水面网格点进行噪声计算 ,使用了准均匀B样条曲面来构造水波面 ,将噪声... 给出了一种新型的模拟真实感水波面的建模算法 引入Perlin噪声作为水面高度场动态变化的激励源 ,依靠噪声的平滑特性来模拟水面连续动荡变化的效果 为了避免对每个水面网格点进行噪声计算 ,使用了准均匀B样条曲面来构造水波面 ,将噪声施加于B样条曲面的特征控制点 ,间接地控制水面高度场 ,这样在不增加噪声计算量的情况下可以对水面进行高分辨率的细分 ,而B样条曲面的生成速度依靠图形硬件的加速功能得以保证 用独立于视点的CubeMap纹理映射技术模拟了水面的反射效果 ,用跟踪视向量对应的折射向量的方法模拟了折射效果 实践证明 。 展开更多

关键词 水波面模拟 PERLIN噪声 B样条曲面

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基于Perlin噪音绘制云的方法 被引量：23

2

作者 齐越 沈旭昆 +1 位作者 段米毅 程惠琳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第9期1204-1207,共4页

天空中的云对于构造逼真的室外虚拟环境是必不可少的。如何对云进行建模和绘制是计算机图形学研究的热点问题。本文首先详细介绍了Perlin噪音的概念和生成方法,并以此为基础绘制出3D云的图像;然后论述了使用所绘制的云的图像,运用基于... 天空中的云对于构造逼真的室外虚拟环境是必不可少的。如何对云进行建模和绘制是计算机图形学研究的热点问题。本文首先详细介绍了Perlin噪音的概念和生成方法,并以此为基础绘制出3D云的图像;然后论述了使用所绘制的云的图像,运用基于图像的绘制技术在3D虚拟环境中实时绘制云的方法,我们生成的云的位置和方向能够随用户漫游时视点的变化而变化。 展开更多

关键词 Perlin噪音 纹理映射 虚拟环境 绘制 云 虚拟现实

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一种面向虚拟环境的真实感地形生成算法 被引量：7

3

作者 李广鑫 吴自力 +1 位作者 丁振国 周利华 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期728-731,共4页

给出了一种面向虚拟环境的地形生成算法模型.引入Perlin噪声作为地形高度生成器的基本模型,通过控制噪声的幅度和频率以及噪声叠加,可以生成形态各异的地形.在渲染过程中,使用了3D纹理映射技术,可以模拟随海拔高度而各异的生态景象.给... 给出了一种面向虚拟环境的地形生成算法模型.引入Perlin噪声作为地形高度生成器的基本模型,通过控制噪声的幅度和频率以及噪声叠加,可以生成形态各异的地形.在渲染过程中,使用了3D纹理映射技术,可以模拟随海拔高度而各异的生态景象.给出了一种地形描述脚本语言,能够以数据驱动的方式快速而方便地生成地形.实践证明,用该算法模型在普通PC平台上能够生成真实感较强的地形,并能方便地应用到虚拟现实系统中,满足实时模拟的需要. 展开更多

关键词 地形生成 PERLIN噪声 3D纹理 虚拟环境

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基于Perlin噪声的海面仿真在Vega Prime中的应用 被引量：7

4

作者 谢攀 康凤举 苏曼 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第11期4386-4389,共4页

针对Vega Prime自带海洋模块中海浪随机性不强和海面网格划分简单的不足,以OpenGL为基础将基于Perlin噪声的海面仿真应用到Vega Prime中。Perlin噪声的生成采用计算机运算最快的位运算方法,减小海面高度场的计算时间;通过采用投影网格... 针对Vega Prime自带海洋模块中海浪随机性不强和海面网格划分简单的不足,以OpenGL为基础将基于Perlin噪声的海面仿真应用到Vega Prime中。Perlin噪声的生成采用计算机运算最快的位运算方法,减小海面高度场的计算时间;通过采用投影网格的方法实现视点相适应网格的计算,生成自然的投影网格,并利用CG对显卡编程进行实时光照渲染。测试结果表明该方法的帧数大于Vega Prime(version2.2)中自带海洋模块的帧数,弥补了Vega Prime自带海洋模块的不足,增强了海面场景的实时性和逼真性。 展开更多

关键词 PERLIN噪声 投影网格 海面视景仿真 OpenGL CG VEGA PRIME

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真实图像转换的水墨图像绘制模拟 被引量：12

5

作者 陈添丁 金炜炜 +1 位作者 陈英旦 吴涤 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期946-954,共9页

目的中国水墨风格模拟是非真实感图像模拟的重要研究课题,现有的模拟算法对于边缘绘制的连贯性不足、颜色汇聚不平滑,导致效果生硬,色彩表现力不强。为此提出一种真实图像转换的方法来对图像进行水墨风格化处理。方法首先利用改进的基... 目的中国水墨风格模拟是非真实感图像模拟的重要研究课题,现有的模拟算法对于边缘绘制的连贯性不足、颜色汇聚不平滑,导致效果生硬,色彩表现力不强。为此提出一种真实图像转换的方法来对图像进行水墨风格化处理。方法首先利用改进的基于流的高斯差分滤波来生成边缘轮廓;接着运用各向异性Kuwahara滤波实现墨色的汇聚以及自然过渡;最后引入Perlin噪声模拟背景宣纸的褶皱感。结果本文方法能够实现真实图像输入到水墨画风格图像输出的转换,处理速度快。结论实验结果表明,该方法可以在不破坏原图像结构的基础上获得很好的水墨模拟效果。 展开更多

关键词 非真实成像 图像绘制 高斯差分滤波 Kuwahara滤波 PERLIN噪声

原文传递

随机可控风场中三维布料实时仿真 被引量：6

6

作者 吕梦雅 许立瑶 +1 位作者 唐勇 张利辉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第12期2769-2772,共4页

现实生活中的布料总是处于特定的风场中.为获得更丰富的布料动态效果,提出一种结合简单空气动力学模型与柏林噪声函数的方法模拟随机风场,实现布料在风场中的动态效果,使布料的运动形态更细腻逼真.建立基于三角网格的质点弹簧的布料模型... 现实生活中的布料总是处于特定的风场中.为获得更丰富的布料动态效果,提出一种结合简单空气动力学模型与柏林噪声函数的方法模拟随机风场,实现布料在风场中的动态效果,使布料的运动形态更细腻逼真.建立基于三角网格的质点弹簧的布料模型,通过拉格朗日应变逐渐增大弹性系数的变化率解决超弹性问题,降低计算复杂度,同时大大提高了系统稳定性;其次,将风力分解再离散到布料质点实现风力的传播,再通过柏林噪声函数产生扰动,增强风场的随机性和不可压缩的特性;最后,只考虑风场对布料的作用,根据牛顿第二定律建立运动方程,通过verlet数值积分对运动方程进行数值求解,实时模拟布料随任意改变的风向和风力运动. 展开更多

关键词 布料模拟 质点弹簧 随机可控风场 空气动力学模型 PERLIN噪声

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基于L-系统和Perlin噪声函数的风吹树动模拟 被引量：8

7

作者 王春华 杨克俭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期192-193,197,共3页

分析风中树木运动与其受力关系,提出采用在自然现象中观察到的Perlin噪声来模拟风场变化,利用L系统实现对三维树木的建模,应用材料力学知识分析树枝的运动细节,并得出影响树枝运动幅度大小的公式,编程实现结果表明,该方法模拟的树木运... 分析风中树木运动与其受力关系,提出采用在自然现象中观察到的Perlin噪声来模拟风场变化,利用L系统实现对三维树木的建模,应用材料力学知识分析树枝的运动细节,并得出影响树枝运动幅度大小的公式,编程实现结果表明,该方法模拟的树木运动逼真,可应用于游戏娱乐业和教育业中定型的树木运动模拟。 展开更多

关键词 PERLIN噪声 L-系统 风 树 模拟

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Perlin噪声生成地形的一种高效率并行方法 被引量：5

8

作者 刘瑶 庹先国 +1 位作者 李怀良 蒋鑫 《科技通报》 北大核心 2016年第3期200-204,共5页

针对Perlin噪声叠加法在生成大规模地形时出现运算量大,效率低的问题,提出了一种基于CUDA架构的地形生成并行算法。通过结合Perlin噪声叠加法的特点(对一个点的计算与其他相邻点的计算是不相关的),将每一个地形网格点Perlin噪声值的计... 针对Perlin噪声叠加法在生成大规模地形时出现运算量大,效率低的问题,提出了一种基于CUDA架构的地形生成并行算法。通过结合Perlin噪声叠加法的特点(对一个点的计算与其他相邻点的计算是不相关的),将每一个地形网格点Perlin噪声值的计算进行并行处理,从而使得地形的生成过程完全在GPU中并行执行。实验结果表明,相比于原算法,并行处理算法较大提高了地形生成的效率,能够满足大规模地形生成的需要。 展开更多

关键词 PERLIN噪声 CUDA GPU 地形

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一种湖面波浪模拟的方法 被引量：4

9

作者 李云飞 程甜甜 何伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7507-7510,共4页

自然景观的模拟一直是计算机图形学的热点问题,特别是以波浪为代表的流体视觉仿真。以实际项目为研究背景,将Johanson提出的投影网格法用于湖面建模,以改进了的Perlin噪声作为高度场的激励源,采用基于费涅尔系数的水面光照渲染,比较真... 自然景观的模拟一直是计算机图形学的热点问题,特别是以波浪为代表的流体视觉仿真。以实际项目为研究背景,将Johanson提出的投影网格法用于湖面建模,以改进了的Perlin噪声作为高度场的激励源,采用基于费涅尔系数的水面光照渲染,比较真实地模拟了太湖湖面的波浪场景。同时利用顶点着色器和像素着色器(基于GPU的编程)强大的图形处理功能,极大地提高了太湖湖面波浪的生成速度,在网格为256*256,图像大小为1024*768的情况下,刷新频率达到了80帧以上,满足了实时性的要求。 展开更多

关键词 投影网格 PERLIN噪声 费涅尔系数 顶点着色器 像素着色器

原文传递

Voronoi图在蜡印冰纹仿真中的应用 被引量：2

10

作者 唐颖 房宽峻 +2 位作者 沈雷 付少海 张连兵 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期125-130,共6页

在绘制数字化的蜡印图案中,为模拟手工蜡印中冰纹自然龟裂的状态,提出一种基于Voronoi图的仿真方法。首先在蜡印图案上随机确定Voronoi图的基点位置,生成标准Voronoi图;然后选取位于图案中的Voronoi线段,以Voronoi边界交点作为起点,在原... 在绘制数字化的蜡印图案中,为模拟手工蜡印中冰纹自然龟裂的状态,提出一种基于Voronoi图的仿真方法。首先在蜡印图案上随机确定Voronoi图的基点位置,生成标准Voronoi图;然后选取位于图案中的Voronoi线段,以Voronoi边界交点作为起点,在原始Voronoi边界的传播方向上加入Perlin噪声,生成新的Voronoi边界;最后通过数目、噪声等控制系数使仿真冰纹接近自然开裂效果,得到最终的仿真蜡印图案。结果表明,所提算法模拟出的蜡印冰纹具有较好的连贯性和网络性,符合真实蜡印图案的冰纹特征。 展开更多

关键词 蜡印图案 冰纹 计算机仿真 VORONOI图 PERLIN噪声

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基于Perlin噪声函数的3维地形可视化研究 被引量：4

11

作者 芮小平 张彦敏 杨崇俊 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2003年第7期16-18,共3页

利用Perlin噪声函数的特点,提出一种基于Perlin噪声函数的随机地形生成方法,并介绍利用该函数构建地形多层次细节模型的实现过程,最后给出利用Perlin噪声函数生成随机地形的实例。

关键词 Perlin噪声函数 地形可视化 地形多层次细节模型 随机地形生成 三维地形 网格 计算机绘图

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真实感降雪场景可视化 被引量：2

12

作者 徐建华 顾浩 +1 位作者 康凤举 王顺利 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2391-2394,2399,共5页

为实现真实感强的降雪场景可视化,提出基于Perlin噪声生成随机风场和粒子系统产生雪粒子的一体化的解决方法。采用GLSL语言产生随机数,通过3次调和插值生成不同频率和振幅的纹理,叠加生成Perlin噪声纹理。对生成的噪声纹理进行采样,获... 为实现真实感强的降雪场景可视化,提出基于Perlin噪声生成随机风场和粒子系统产生雪粒子的一体化的解决方法。采用GLSL语言产生随机数,通过3次调和插值生成不同频率和振幅的纹理,叠加生成Perlin噪声纹理。对生成的噪声纹理进行采样,获得随机自然的风场数据,利用该风场数据驱动处于降落过程中的雪粒子。在此基础上采用了接近自然界中雪花形状的5张典型雪花纹理与雪粒子随机组合,并将雾化效果应用于雪尘的模拟。实验结果表明,提出的方法模拟出的降雪场景中雪花在随机风的作用下运动自然逼真,雪花造型具有多样性与随机性。 展开更多

关键词 PERLIN噪声 风场 粒子系统 降雪 雪尘

原文传递

基于投影网格的水面实时渲染 被引量：2

13

作者 王磊 陈福民 欧阳慧琴 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第11期218-219,285,共3页

针对如何使用现代图形硬件方法有效地渲染大规模水面。当要生成大规模非平面的近似水面时,通常使用高度场来高效且动态地生成多边形。在渲染高度场时为了提高效率进行适当的简化,普遍采用细节层次技术LOD(Level-Of-Detail)的多种方法。... 针对如何使用现代图形硬件方法有效地渲染大规模水面。当要生成大规模非平面的近似水面时,通常使用高度场来高效且动态地生成多边形。在渲染高度场时为了提高效率进行适当的简化,普遍采用细节层次技术LOD(Level-Of-Detail)的多种方法。还介绍了"投影网格"的技术,与LOD法的在全局空间划分细节级别不同,这种方法在摄影机空间而不是传统的全局空间里经由投影创造网格,使用另一种思路解决了简化显示效果以提高效率的问题。 展开更多

关键词 投影网格 细节层次技术 水面 实时渲染 PERLIN噪声

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基于图形处理器的海浪仿真研究 被引量：5

14

作者 杜莹 武玉国 王晓明 《海洋测绘》 2005年第3期12-16,共5页

提出了一种新的海浪数学模型构造算法,利用基本噪音函数构建Perlin噪音函数,并利用Perlin噪音函数生成的高度场为海浪中的水质点提供高度采样源。同时针对海浪仿真中计算量大的问题,以及依赖CPU完成图形运算的不足,提出用图形处理器(GPU... 提出了一种新的海浪数学模型构造算法,利用基本噪音函数构建Perlin噪音函数,并利用Perlin噪音函数生成的高度场为海浪中的水质点提供高度采样源。同时针对海浪仿真中计算量大的问题,以及依赖CPU完成图形运算的不足,提出用图形处理器(GPU)中的顶点着色器和像素着色器实现海浪的仿真,以平衡CPU和GPU的负载,确保仿真实时和逼真的视觉效果。 展开更多

关键词 海浪仿真 图形处理器Perlin噪音函数 顶点着色器 像素着色器

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一种云场景的实时渲染方法 被引量：2

15

作者 葛亮 姜晓峰 倪小军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期167-170,共4页

探讨了真实感云场景的模拟技术,设计了一种云场景的实时渲染方法。基于Perlin噪声建模生成云浓度图,并采用考虑浓度的Phong光照模型与单向散射光照模型,分别计算反射光和透射光,改善了传统方法无法真实反映不同角度太阳光照的问题,实现... 探讨了真实感云场景的模拟技术,设计了一种云场景的实时渲染方法。基于Perlin噪声建模生成云浓度图,并采用考虑浓度的Phong光照模型与单向散射光照模型,分别计算反射光和透射光,改善了传统方法无法真实反映不同角度太阳光照的问题,实现了不同时段动态云场景的绘制。通过引入基于GPU的Bumping纹理算法与Render-to-Texture技术,极大提高了云场景的渲染速度。实验结果进一步表明该方法能够同时满足真实感与实时性两个方面的要求。 展开更多

关键词 云场景 PERLIN噪声 三线性插值 图形处理器(GPU) Bumping纹理 单向散射

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面向虚拟环境的真实感漫游湖面建模算法 被引量：1

16

作者 程甜甜 陈亮亮 +1 位作者 何伟 李云飞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第33期184-187,共4页

提出了一种面向虚拟漫游的太湖湖面建模算法。引入了Johanson投影网格法,避免了多分辨率LOD的龟裂问题,将视空间里生成的网格投影到世界空间中。为了提高渲染效率,避免对投影到世界空间中的每个湖面网格点进行噪声计算,采用了准均匀B样... 提出了一种面向虚拟漫游的太湖湖面建模算法。引入了Johanson投影网格法,避免了多分辨率LOD的龟裂问题,将视空间里生成的网格投影到世界空间中。为了提高渲染效率,避免对投影到世界空间中的每个湖面网格点进行噪声计算,采用了准均匀B样条曲面来构造湖水水面,将Perlin噪声施加于B样条曲面的特征控制点,间接地控制水面高度。依靠图形硬件的加速功能保证了B样条曲面的生成速度。实验表明,用该算法可以在普通PC平台上实时模拟漫游太湖的真实场景。 展开更多

关键词 投影网格法 PERLIN噪声 B样条曲面

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蜡染数字化中Perlin噪声的应用 被引量：3

17

作者 喻扬涛 段鹏 《云南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期607-613,共7页

在蜡染数字化中引入Perlin噪声.根据蜡染冰纹特点,生成一维Perlin噪声,加入到冰纹宽度和浓度上,提高冰纹的表现力;依据蜡染染色规律,生成二维Perlin噪声,应用于布料特征染色中,有效模拟晕染和斑驳;讨论了Perlin噪声参数与蜡染染色视觉... 在蜡染数字化中引入Perlin噪声.根据蜡染冰纹特点,生成一维Perlin噪声,加入到冰纹宽度和浓度上,提高冰纹的表现力;依据蜡染染色规律,生成二维Perlin噪声,应用于布料特征染色中,有效模拟晕染和斑驳;讨论了Perlin噪声参数与蜡染染色视觉效果的关系.实验表明,生成的Perlin噪声能在保持根本特征的前提下产生随机变化,能有效模拟蜡染作品的多种特征. 展开更多

关键词 PERLIN噪声 蜡染数字化 蜡染冰纹 蜡染染色

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一种视点相关的实时海洋渲染算法 被引量：1

18

作者 宋歌 汪归归 +2 位作者 戈文一 谭诗瀚 季玉龙 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期107-112,共6页

针对飞行仿真系统对海洋模拟效果实时性和真实性的严格要求,提出一种视点相关的海洋渲染算法。在实时性上,使用快速傅里叶变换的频谱统计模型计算视点近处的海洋运动细节,使用Perlin噪声扰动的方式模拟视点远处的海洋运动,并对远近过渡... 针对飞行仿真系统对海洋模拟效果实时性和真实性的严格要求,提出一种视点相关的海洋渲染算法。在实时性上,使用快速傅里叶变换的频谱统计模型计算视点近处的海洋运动细节,使用Perlin噪声扰动的方式模拟视点远处的海洋运动,并对远近过渡区域进行alpha混合处理;在真实性上,构建视点相关的海洋网格,通过实时坐标转换使其能够适用于全球漫游,并结合实时光照和水底折射渲染海水颜色。该研究提供了能够适用全球范围海洋真实模拟的方法。实验表明,该算法在展现逼真海洋视觉效果的同时,具有较高的渲染帧率。 展开更多

关键词 快速傅里叶变换 PERLIN噪声 视点相关 海洋渲染

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三维场景中体积云的研究与实现 被引量：2

19

作者 刘芳 刘贤梅 吴琼 《计算机技术与发展》 2015年第5期135-137,142,共4页

云是一种常见的自然景物,三维场景中的体积云模拟是计算机图形学领域研究的难题。文中研究了体积云模拟的常用方法,其中物理模拟方法包括粒子系统、气泡建模和体素建模,经验模型方法包括纹理映射和噪音函数。在研究Perlin噪音函数的基础... 云是一种常见的自然景物,三维场景中的体积云模拟是计算机图形学领域研究的难题。文中研究了体积云模拟的常用方法,其中物理模拟方法包括粒子系统、气泡建模和体素建模,经验模型方法包括纹理映射和噪音函数。在研究Perlin噪音函数的基础上,通过先构建噪音函数,然后平滑处理,最后进行插值处理这三个步骤,文中实现了基于四维Perlin噪音的体积云模拟算法。基于细胞自动机理论,文中实现了云动态生成和消失模拟。通过对这两种方法的对比和分析,说明了两种实现方式的优缺点及使用情况。 展开更多

关键词 体积云模拟 物理模拟方法 经验模型方法 Perlin噪音 细胞自动机

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面向实时虚拟游戏的GPU真实感草地绘制 被引量：1

20

作者 陈柏生 周谐 陈锻生 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期170-173,共4页

在满足虚拟游戏实时性要求的前提下,绘制具有一定视觉真实感的草地,以增强游戏场景的真实感.将草地抽象成一块均匀、连续的透明体,提出一种简化层状算法,利用图形处理器(GPU)支持功能,计算穿过草丛的光的能量衰减,高效地模拟草的自阴影... 在满足虚拟游戏实时性要求的前提下,绘制具有一定视觉真实感的草地,以增强游戏场景的真实感.将草地抽象成一块均匀、连续的透明体,提出一种简化层状算法,利用图形处理器(GPU)支持功能,计算穿过草丛的光的能量衰减,高效地模拟草的自阴影效果,并通过加入Perlin噪声进一步增加草地阴影杂乱交错的效果.结果表明,该方法能以极小的性能代价绘制草地阴影,实现具有一定真实感的大面积草地的实时绘制. 展开更多

关键词 虚拟游戏 绘制算法 草地阴影 PERLIN噪声

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