模拟雨景的实时建模与绘制开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义
雨是自然界中最常见的现象之一，其对周围环境的影响深刻地影响着人们的日常生活和审美体验。

在计算机图形学领域，对雨景的模拟和绘制一直是一个重要的研究课题。

逼真的雨景效果不仅可以增强虚拟环境的真实感和沉浸感，还可以在电影、游戏、虚拟现实等领域得到广泛应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述
雨景模拟是一个经典而又充满挑战的课题，多年来，国内外学者对此进行了大量的研究，并在雨滴建模、雨线绘制、雨雾模拟等方面取得了一定的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在雨景模拟领域开展了一系列研究工作，并在实时渲染、真实感方面取得了一些进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.雨景模型构建:研究不同的雨滴模型，包括粒子模型、几何模型等，分析其优缺点，并选择合适的模型进行雨滴的模拟。

研究雨线的形成机制，探索基于几何形状或纹理映射的雨线建模方法，以实现逼真的雨线效果。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研:深入调研国内外关于雨景模拟和实时绘制的相关文献，了解雨景模拟技术的最新进展和发展趋势，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.模型构建:分析雨滴、雨线、雨雾等现象的物理特性和视觉特征，选择合适的数学模型和算法进行建模。

设计雨滴的运动轨迹、碰撞反弹等物理行为，并考虑风力、重力等环境因素的影响。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.高效的雨景模型:本研究将探索新的雨景模型构建方法，结合物理模拟和几何建模，以更少的计算量实现更加逼真的雨景效果。

2.实时绘制算法:本研究将设计基于gpu加速的雨景实时绘制算法，优化渲染流程，提高渲染效率，并保证雨景效果的逼真度。

3.雨景效果增强:本研究将探索新的光照、阴影、反射和折射算法，增强雨景的细节表现和真实感，提升用户的沉浸式体验。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王伟，徐华，鲍虎军. 雨景模拟研究综述[j]. 计算机辅助设计与图形学学报，2018, 30(11): 2027-2040.

2. 张健聪，周雅，徐丹，等. 基于物理的雨景模拟研究[j]. 计算机应用研究，2022, 39(1): 265-270.

3. 李文亮，周晓宇，王文成，等. 基于改进粒子系统的动态雨景仿真[j]. 系统仿真学报，2019, 31(10): 2066-2074.