基于波环粒子的实时水波仿真方法

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。