有效的建構動態雲層模型之新技術

Abstract

本文提出新的演算法來模擬天空之雲 層。我們提出多邊形取樣演算法，以隨機變數 方式產生雲層粒子來有效的控制雲層之形 狀。我們延續研究學者所常使用的體積重建成 像演算法，並提出一個粒子半徑擾動演算法。 我們實現上述演算法、構建出一個實驗系統， 並在中階電腦上測試。結果顯示，在輸入真實 世界雲層的二維影像後，我們的多邊形取樣演 算法能有效的控制並模擬出類似真實世界雲 層之形狀、外觀。我們也能模擬出具有動物、 心狀等外觀形狀之雲層。此外，粒子半徑擾動 演算法能有效的改變雲層粒子之半徑，使得觀 察者在靜態視覺時，雲層仍具有動態逼真之視 覺效果。最後，系統每秒至少能成圖10 個架 框數(FPS)，足敷即時、互動之需求。綜言之， 我們的雲層模擬演算法能同時在外觀形狀、視 覺效果以及即時互動上展現優異的表現。