基于粒子动画的动漫游戏场景情绪表现方法研究【开题报告】.doc

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William T．Reeves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。W．T．Reeves模拟了行星被撞击后所产生的爆炸及火焰效果；Fournier A等在研究海浪模型中利用粒子系统模拟了浪花；Karl Sims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DIRECTX8.0开始加入Point Sprites之后。 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： 创建山谷，房屋，树木，井，柴堆等基本场景； 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； 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。 研究的方法与技术路线： 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。 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 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。 但Directx 3D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。 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。 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），11-14. [2] 王德才，杨关胜，孙玉萍.DirectX 3D 图形与动画设计[M].第一版，人民邮电出版社，2007.5. [3] David M.Bourg,Glenn Seemann.游戏开发中的人工智能. 东南大学出版社，2006，57-79. [4] 姚杰文.炫目的粒子动画[J]. 电视字幕(特技与动画).2006,(3) [1] 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,(01) [7] Steve Rabin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，2005.1. [8] 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，2001，1. [10] 宿晶亮, 李明, 刘宁. DirectX在战场环境模拟中的应用[J]. 探测与控制学报 , 2000,(04) [10] CREYNOLDS.Flocks,Herds,andSchools: An Artif