基于OPENGL的陨石爆炸视景仿真系统开发开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

opengl能实现高性能的三维图形功能，这使得科学计算可视化、仿真可视化技术发展迅速。可视化系统不仅可以帮助技术人员形象直观地查看仿真结果；而且在一定程度上可以提高设计水平，减少错误的发生。因此计算机图形技术将在各行业、各个领域内得到越来越广泛地应用。有人说20世纪是计算机多媒体技术发展的世纪，21世纪将是虚拟现实飞速发展的世纪，因此，积极推动计算机图形领域的发展将对于我国的经济建设、科学研究具有重要的现实意义。

随着计算机动画技术的发展,利用粒子系统模拟不规则物体一直是研究者们研究的重点，特别是自然现象如火焰、水流、云、雾、烟等的模拟更是具有挑战性。但是传统的方法很难描述它们的形状和运动。与日趋成熟物理方法相比,粒子系统具有算法简单、实时性强等特点,对模拟不规则物体有着明显的优势。陨石爆炸模拟在计算机游戏、影视、视景仿真等各种领域以及网络虚拟环境中都是非常有用的，其效果的真实感直接决定了整个虚拟系统的真实感[1]。陨石爆炸模拟是一种不规则物体的模拟过程，具有不规则的几何外形和内在的不确定性，陨石爆炸后粒子主要是向爆炸点上方运动，并且每个粒子的运动方向具有一定的随机性，因此很难用传统的三维建模方法来描述，它的模拟一直是一项困难并且有意义的研究课题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容及目标

本次设计的内容是陨石爆炸仿真系统的实现，系统功能分为程序框架搭建、三维建模、视景驱动三部分。包括搜集或绘制纹理图片；采用粒子系统模型生成陨石；分别采用二次曲面绘制技术和多个多边形绘制技术进行爆炸前与爆炸后陨石的绘制；背景生成；搭建交互式界面控制运动参数，交互式控制陨石爆炸效果。

opengl是一套应用程序编程接口(api)，借助这个api我们开发人员就可以开发出对图形硬件具有访问的能力的程序。opengl程序与平台是无关的，所以opengl api中不包含任何输入函数或窗口函数。opengl api是过程性的，也就是说，我们不需要去描述场景的性质和外观，而是去确定一些操作步骤，这些操作步骤是为实现一定图形或图像所服务的。我们在实现这些步骤时可以调用opengl中的一些命令，可以利用这些命令绘制点、直线、多边形或是其它图形，还可以调用这些命令实现光照、着色、动画等各种效果^【2】。

3. 研究计划与安排

2016.1.23—2016.3.7：阅读文献，完成开题报告；翻译英文资料（不少于5000汉字），并交予指导教师检查。

2016.3.8—2016.3.31：熟悉所选用的开发平台，运用所学的软件设计理论，完成整个系统的前期设计工作。

2016.4.1—2016.4.30：进行系统的编码、调试、集成、测试工作。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]汪继文,余洋,李玉梅.基于粒子系统的陨石爆炸模拟[j].计算机技术与发展.2010,06118-120 125.

[2]姜卫东.基于opengl的三维函数图像绘制[d].吉林大学,2007.

[3]高恩婷.基于vc 的opengl三维应用程序的设计[j].苏州大学学报(自然科学版),2007,0437-41.