干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 沙尘暴场景的参数化建模与实时绘制

Arid

	沙尘暴场景的参数化建模与实时绘制
其他题名	Parametric Modeling and Reai-time Rendering of Sandstorm Scenes
	王章野 1; 宫立山 1; 施肖菁 2; 彭群生 1
来源期刊	计算机辅助设计与图形学学报
ISSN	1003-9775
出版年	2013
卷号	25 期号:7 页码:1012-1021
中文摘要	沙尘暴是一种灾难性的自然景象,对沙尘暴的量化建模与实时绘制,在环境保护、灾难救援、城市交通及影视特技制作等领域有重要的应用价值.为此,提出了一种基于气象学原理的沙尘暴景象参数化建模方法,特别地,分析了上升气流与温度场的关系,并提供了模拟沙尘暴起沙和升流的简化模型.只需输入气压、气温、沙尘密度、场景类型等不同参数即可模拟出特定条件下的沙尘暴景象.在对沙尘暴景象进行实时绘制时,采用基于半角切片的前向多散射的体绘制模型,大大减少了了整体散射模型的计算量.对沙漠和城市场景不同程度沙尘暴景象的实时模拟结果表明了文中方法的有效性；最后采用气象计算模型对所生成的沙尘暴景象的能见度进行了定量的评估分析.
英文摘要	Sandstorm is a catastrophic natural phenomenon. To quantitative modeling and realistic rendering of sandstorm are of great significance in environment protection, disaster rescue, urban traffic and special effects synthesis in films &TV, etc. This paper presents a parametric modeling method of sandstorm based meteorology. In particular, by analyzing the correlation between the up-flow and temperature field, we provide a simplified model to simulate the process of sand raising and flow. Different sandstorm under various circumstances can be simulated by specifying their corresponding parameters such as air pressure, temperature, dust density, the type of surroundings, etc, To real-time render the sandstorm scene, we adopt the half-angle slice based volume rendering method, which greatly reduces the computation cost. Our simulation results of different degree sandstorms in deserts and cities demonstrate the efficiency of the proposed approach. Finally, we employ the meteorological computing model to evaluate the air visibility of the synthesized sandstorm scenes.
中文关键词	沙尘暴 ; 自然景象模拟 ; 参数化建模 ; 气象学 ; 体绘制 ; 能见度评估
英文关键词	sandstorm natural scene simulation parametric modeling real-time rendering meteorology volume rendering visibility evaluation
语种	中文
国家	中国
收录类别	CSCD
WOS类目	COMPUTER SCIENCE INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS
WOS研究方向	Computer Science
CSCD记录号	CSCD:4959500
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/229810
作者单位	1.浙江大学, CAD&CG国家重点实验室, 杭州, 浙江 310027, 中国; 2.温州大学物理与电子信息工程学院, 温州, 浙江 320035, 中国
推荐引用方式 GB/T 7714	王章野,宫立山,施肖菁,等. 沙尘暴场景的参数化建模与实时绘制[J],2013,25(7):1012-1021.
APA	王章野,宫立山,施肖菁,&彭群生.(2013).沙尘暴场景的参数化建模与实时绘制.计算机辅助设计与图形学学报,25(7),1012-1021.
MLA	王章野,et al."沙尘暴场景的参数化建模与实时绘制".计算机辅助设计与图形学学报 25.7(2013):1012-1021.