计算机应用

作者：顾浩杰, 张军

单位：1.江南大学 人工智能与计算机学院，江苏 无锡 214122；2.江苏省媒体设计与软件技术重点实验室，江苏 无锡 214122

关键词：水波仿真,波环粒子,波包,粒子系统,渲染帧率

基金：国家自然科学基金资助项目(61772013)

为了降低水波模拟过程中的计算成本并提高其扩散现象的逼真度，提出一种基于波环粒子包的实时二维平面水波仿真方法。该方法采用波环粒子为基本计算单元，粒子内部继承“波包”的概念，使用多个频段水波叠加的方式再现水波视觉效果。在计算水波反射过程时，通过添加镜像波源的形式减少碰撞计算，避免复杂几何判定。为适应不同硬件的计算性能差异，该方法提供额外的计算精度参数，可针对不同硬件计算能力调节水波反射计算复杂度。实验结果表明，该方法可使用较少的粒子模拟出较为真实的水波运动，且避免了碰撞反射后水波断裂的问题。在相同硬件平台上的性能测试显示，所提波环仿真方法的渲染帧率比传统波包算法高出至少60%，在一些水波状态特别复杂的情况下可达到400%以上的加速效果。

来源：2022年第12期

《计算机应用》期刊编辑部

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