[发明专利]基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法，首先进行实验室空间环境的制作，再进行实验室的编辑和渲染，在实验室的渲染结束后，进行光照的渲染，对实验室墙面、顶面和地面添加材质，并添加实验台、实验品货架、药品柜、器皿、药品瓶、灭火器；实验设备库增加高压加氢微反装置和闪点测定仪装置，并添加粒子特效库，粒子特效库包括燃烧效果、浓烟效果和爆炸效果；通过虚拟现实引擎进行试验的操作，用户和通过视角的选择进行现场的观看，实时了解试验情况，而且可以改变位置，从而改变视角，能在不同位置详细观察试验变化，从而获得更深的体会，而且实验室内容可随意添加，相比现实更加方便。

技术领域

本发明属于虚拟现实领域，更具体地说，尤其涉及基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法。

背景技术

虚拟现实是一个新兴的计算机图像学领域，同时它集合了许多其他领域的最新科研成果，比如需要计算机图形学的图形学知识、人机交互技术的达到接近现实交流体验，以及传感技术来探测用户的个人状态数据等诸多领域。目前的虚拟现实技术主要被应用于景点展示、观光旅游、广告展示和房地产以及城市规划等行业中。

虚幻的编辑器，简称为“UnrealEd”，它可以很好地弥补一些在3D Studio Max和Maya中无法实现的不足,并很好地运用到游戏和工作开发里去。在可视化的编辑窗口中游戏开发人员可以直接对游戏中角色,NPC,物品道具,AI的路点及光源进行自由的摆放和属性的控制,并且全部是实时渲染的，还可以直接进行物体,模型的动力学设置,并支持简单的碰撞优化及调整。

为了更好、更直接的观察实验室粒子特效，因此提出基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于虚拟现实实验室粒子特效操作的虚拟仿真方法，包括如下步骤：

S1、首先进行实验室空间环境的制作，建立整个实验室的建筑布局；

S2、在实验室内部空间完成后，需要进行实验室的编辑和渲染，使用多边形建模手段，同时在实验室的建模细节上，删除多余的多边形，加快整个系统的渲染速度，减少系统负担；

S3、在建模完成后，采用置换贴图、法线贴图或烘培贴图纹理映射方法将烘培后的图像贴回实验室场景中；

S4、在实验室的渲染结束后，需要利用UDK中的光照系统，来进行光照的渲染，结合区域阴影和漫射效果来模拟真实环境下的复杂光源交互作用。同时在光照系统渲染时，注意增加光照的区域和间接光照区域的对比，提高系统的真实感；

S5、当实验室空间编辑及渲染完成后，对实验室墙面、顶面和地面添加材质，并添加实验台、实验品货架、药品柜、器皿、药品瓶、灭火器；

S6、实验设备库增加高压加氢微反装置和闪点测定仪装置，并添加粒子特效库，粒子特效库包括燃烧效果、浓烟效果和爆炸效果；

S7、对高危化工品实验设备参数界面的设置，包含实验的参数界面，包含室温、湿度、气压、执行标准、预置值、实验温度、运行状态、日期、时间的信息。

优选的，通过粒子模块设置粒子的属性，包括颜色和速度，利用粒子模块模块制作自定义形状的燃烧效果、浓烟效果和爆炸效果，并设定粒子爆炸和衰减时间。

优选的，置换贴图方法则是使用一个高度贴图制造出几何物体表面上点的位置被替换到另一位置的效果，法线贴图使用中XYZ轴和每一个物理位置上的分量来表示其RGB值，从而实现图像渲染。