徐才云 乔有金 孔俊

摘要：该文总结了基于粒子系统的战场特效仿真方法，通过对粒子系统建模过程的分析，抽取战场特效的共同特性，设计了一个由粒子发射器、粒子、属性修改器和渲染器组成的通用粒子系统模型。并通过该模型对虚拟战场的常见特殊效果进行仿真。

关键词：粒子系统；虚拟战场；特效；仿真

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）05-1119-03

The Designation for Virtual Battlefield Special Effect Based on General Particle System Model

XU Cai-yun， QIAO You-jin， KONG Jun

（Armored Force Institute of PLA， Bengbu 233050， China）

Abstract： Simulation methods of virtual battlefield special effect base on general particle system model are concluded in this article. Through analyzing process of particle system modeling and extracting common characters of particle system， an particle system model composed of particle emitter， particle， attribute modifier and renderer. Some special effects of virtual battlefield are simulated through this model.

Key words： particle system； virtual battlefield； special effect； simulation

粒子系統用一套完全不同于以往造型、绘制系统的方法来构造和绘制场景，能够充分体现不规则物体的动态性、随机性和离散性，被公认为是模拟不规则物体最为成功的一种图形生成算法。烟雾、爆炸、火焰、闪光等战场特效，都可以很方便的粒子系统来模拟。然而，如果对每一种战场特效都使用粒子系统单独建模实现，会造成大量的人力物力和资源的浪费。为此，该文设计了一种基于虚拟战场特效的通用粒子系统模型，对虚拟战场环境中的多种战场特效，只需要简单地修改和设置相关的参数，就能够实现对多种特效的仿真。

1 粒子系统相关定义

用状态空间法对粒子、粒子映射和粒子系统描述如下[1]：

1）粒子：一个实数域内具有n个属性的向量。用符号表示为：

[Pn={A1，A2...Ai...An|n>2，n∈I}]

其中[Pn]（Particles）表示粒子，[A1，A2...Ai...An]（Attributes）表示粒子的n个属性，如：粒子的大小、形状、位置、颜色、透明度、速度、加速度、生命周期等。

2）粒子映射：鉴于粒子的索引存储，每个粒子有且只有一个索引，需要把粒子逆映射到一个正整数集里，即从[It]到[Pn]的映射，用符号可以表示为……