基于OpenGL和分形技術(shù)的真實感云彩生成

針對真實感云彩生成需求，介紹了分形云彩模型、Diamond-Square 算法，引入了
云彩紋理生成算法，探討了運用OpenGL 和分形技術(shù)生成真實感云彩的基本方法，最后通過實驗對整個算法予以驗證。實驗表明，云彩紋理生成算法是有效的。
關(guān)鍵詞：OpenGL；Diamond-Square 算法；分形；云彩紋理生成算法；真實感云彩
云彩是自然界比較復(fù)雜的景物，它和自然界的其它景物一樣，表現(xiàn)出不規(guī)則幾何形狀。
這使得我們無法用數(shù)學(xué)函數(shù)正確地描述它，分形幾何的提出解決了這一難題。分形幾何從自然對象的不規(guī)則性入手，在不規(guī)則中探尋其“規(guī)則”的一面，提出了許多針對自然對象特征行之有效的造型方法，如Diamond-Square 法、FBM 法和L 系統(tǒng)法等。
真實感云彩的生成要經(jīng)過三維建模、三維圖形變換、消隱、紋理映射、霧化操作過程，
這些過程本身計算比較復(fù)雜，編程更復(fù)雜，而使用OpenGL 可以簡化這些過程的編程實現(xiàn)。
分形云彩模型是一個建立在矩形域上的高程數(shù)據(jù)場，建立分形云彩模型的分形算法有很多，如FBM 算法、Diamond-Square 算法等，本文采用Diamond-Square 算法。紋理映射是真實感云彩生成中比較重要的過程，OpenGL 通常采用貼圖的方法實現(xiàn)，在這個過程中，需要將分形云彩模型轉(zhuǎn)化為云彩紋理圖像，因此，本文引入了云彩紋理生成算法。