[发明专利]基于分形和柏林噪声的模拟雾凇生长的方法

摘要

本发明提出一种基于分形和柏林噪声的模拟雾凇生长的方法。该方法模拟自然界中晶状和针状两种主要类型的雾凇在风场条件下的生长形态与方向。该方法根据柏林噪声的基本理论,通过构造随机噪声函数、余弦插值平滑函数来实现风场的模拟，利用材料力学知识分析风力作用下雾凇的偏移细节，由此计算出风力作用下雾凇沿着生长方向相对于生长点的偏移量。最后利用分形的方法模拟晶状雾凇的形态，利用分节计算生长终点方法来模拟针状雾凇的形态。

主权项

1.一种基于分形和柏林噪声的模拟雾凇生长的方法，其特征在于包括以下步骤：1)建立树木模型在该模型中储存树木模型的顶点坐标、纹理坐标以及三角面片数据；2)选取雾凇生长点在所述的树木模型三角面片上随机取有限个点作为雾凇的生长点；3)选取雾凇的长度雾凇长度的数值选取[0.4,0.6]区间内的随机数；4)确定雾凇的生长方向晶状雾凇生长方向：以自身生长方向与风向之和作为晶状雾凇的生长方向，确定晶状雾凇自身生长方向的方法是：在树木模型的三角面片上选取一个除当前生长点D之外的随机点E，将向量DE作为一个扰动向量，则当前生长点所在三角面片的法向与扰动向量DE之和即为当前生长点上晶状雾凇自身的生长方向；针状雾凇生长方向：将当前风向作为针状雾凇的生长方向；5)模拟雾凇生长的形态采用分形的方式来模拟晶状雾凇的形态；因针状雾凇具有一定的弯曲程度，故采用分节的方式来表示针状雾凇在生长过程中存在的不规则的弯曲。