13.6. Системы частиц
тов, называемых нечеткими - огня, дыма, распыленной жидкости, хвостов комет, фейерверков и других природных явлений. Эти явления нечеткие, так как не имеют определенных границ, а вид объектов меняется с течением времени.
Способ, которым Ривз решил проблему, описан в статье [5]. Системы частиц и раньше использовались при рендеринге, но по-другому. Ривз стал задавать каждой частице набор начальных условий и устанавливать набор вероятностных правил поведения частиц с течением времени.
Существует три основных отличия метода создания системы частиц от традиционного метода рисования поверхности объекта.
1. Объект представлен скоплением частиц, определяющих объем, а не многоугольников или кривых, определяющих поверхность.
2. Объект считается динамическим, а не статическим. Частицы возникают, меняются и пропадают, а за время своего существования могут менять расположение и вид.
3. Объекты определены не совсем четко, то есть задан только набор начальных условий и правила возникновения, изменения и исчезновения частиц.
На всех этапах существования частиц на них влияют вероятностные процессы, поэтому форма и вид объекта в каждый момент времени точно не определены.
Чтобы упростить рендеринг систем частиц, обычно делают следующие предположения:
□ Частицы не могут перекрываться.
□ Частицы не отражают свет, а излучают его.
□ Частицы не отбрасывают теней на другие частицы.
В набор атрибутов частиц обычно входят координаты, цвет, прозрачность, скорость, размер, форма и время жизни. При рендеринге системы частиц атрибуты каждой частицы сопоставляются с некоторыми общими параметрами, что позволяет правильно обновлять координаты частиц и их вид в каждом кадре. Все координаты частиц должны обновляться в зависимости от начального вектора движения, влияния гравитации, ветра, трения и других факторов. Цвет каждой частицы (включая прозрачность), их размер и форма могут меняться как функция от времени, а время жизни частицы, ее высоту, скорость и любые другие параметры можно вычислить.