在虚拟场景中采用基于GPU的粒子系统来模拟雨雪,因其效率较高,得到了广泛的应用。但是对于纵深感较强的大规模场景来说,粒子系统模拟的雨雪真实感较差。本文提出了一种结合粒子系统和纹理滚动技术来模拟雨雪的方法。该方法结合了粒子系统的随机性、高效性,和纹理滚动技术视觉效果较好的特点,并将其应用在基于OSG的视景仿真系统中,具有较强的实时性和真实感。

基于粒子系统的雨雪模拟大幅提高了三维场景的真实感,但传统的基于中央处理(CPU)的粒子系统的渲染效率难以达到在大规模场景中进行雨雪渲染的要求.为此,提出了一种基于GPU的粒子系统来渲染雨雪场景的算法.该算法在视点前的一个固定区域内产生和绘制粒子,在顶点着色器中进行粒子属性的更新,在几何着色器中将粒子从点扩展为矩形,并对每一帧中的粒子的属性进行缓存处理,保证了粒子属性更新的连续性.此外,采用多幅雪花纹理与粒子随机组合,使雪花效果符合多样性和随机性.实验结果表明,该算法能在大规模场景中进行雨雪效果的

粒子系统实现的雨雪效果能有效增强三维场景的真实感,传统基于中央处理器(CPU)运算模拟的粒子系统占用了大量CPU运算时间,难以达到实时模拟的要求.为此提出了一种基于图形处理器的(GPU)运算的粒子系统来模拟的雨雪场景.该方法通过在GPU中重复使用消亡粒子在视点坐标系内生成新粒子,并在几何着色器中将粒子的点坐标转换为矩形坐标,将CPU从复杂庞大的几何运算中解放出来,从而大幅增加了场景绘制的微粒数,使雨雪场景模拟的实时性和逼真度得到增强.