[发明专利]一种真实感云层的综合模拟方法

摘要

该发明属于仿真技术中对云层的综合模拟方法，包括设置天空背景及空域细胞网格、云的初始分布、建立虚拟云层平面模型、设定视点与云的距离阈值和各类云及物象的混合参数、综合处理。该发明综合利用多项技术对云层进行仿真，对远、近云景分别采用不同方法处理，有效地提高了所模拟云层的真实感及模拟的速度和即时性，尤其是对大型云层及复杂场景的模拟、其模拟速度的优势更为突出。因而具有可利用二维平面模拟实现三维全景云层的效果，且方法简捷、可靠，对云层模拟有很强的真实感，模拟效率高、即时性强，对软硬件的配置要求较低等特点；克服了常规采用二维平面模拟三维云层的技术所存在的片状感以及真实感差等缺陷。

主权项

一种真实感云层的综合模拟方法，其方法包括：A.设置天空背景：用常规的半椭球面方法生成空域，并采用纹理映射的方法设置天空背景；B.设置空域细胞网格：采用自动细胞机原理，将空域划分为n×n×n个细胞网格，在水平面上采用均匀分布，垂直方向上采用正态分布，并通过布尔型状态变量给每个网格赋1，0值以对应云的有、无；C.云的初始分布：对于有云分布的网格，在垂直方向上根据海拨高度的高、中、低分三个云层，并分别按正态分布设置呈束状的卷云、呈片状的层云和呈块状的积云；水平面上的云块则采用均匀分布，并通过随机噪声扰动使云层及云块的位置产生偏移，完成云的初始分布；D.建立虚拟云平面模型：用四边形建立虚拟云平面模型，在四边形平面的两个维度上作随机的拉伸和压缩，体现其不规则性，然后转步骤E；E.设定视点与云的距离阈值：根据仿真度的要求设定视点至云层及云块距离的阈值、以划分云的远近，并通过自动细胞机技术逐帧确定各云层及云块中心位置到视点的距离后，转步骤F；F.设置各类云及物象的混合参数：对于距离大于阈值的云层及云块，采用单层公告板技术设置、并贴上真实或合成的云层纹理；对于距离小于阈值的云层及云块、采用多层公告板技术设置、每层公告板按视点拟进入的顺序分别映射处理好的过程纹理，实现云景的可视化；同时设置背景、雾效、纹理相互之间混合效果的强度参数；G.综合处理：按要求设置混合效果的强度参数、启动效果混合功能，使云景很好地融入天空背景环境中。