Introducere:Generarea de nori este parte a scenelor exterioare folosita in jocuri si in simulatoare de zbor.Redarea in bune conditii a norilor creati… [601575]

1.Introducere
2.Metode de Generare
3.Algoritm i
4Perlin Noise
5.Maya
6.CloudScape®
7.Concluzi i
8.Bibliografie

Introducere:Generarea de nori este parte a scenelor exterioare
folosita in jocuri si in simulatoare de zbor.Redarea in bune
conditii a norilor creati prin simulare in asa fel incat simularea
sa fie realista este destul de dificila deoarece norii sunt
translucizi si nu pot fi reprezentati ca orice obiect prin
modelare ci eludeaza tehnicile tradiționale de modelare cu
modelele lor specifice deoarece norii sunt in continua
schimbare si cu microstructuri complicate, de volum .

•Metode de abordare :
1.Panouri (Billboards)
2.Ray-Marching
3.Direct volume rendering (slicing)

•Metode existente : –
•Particule
•Reprezentarea norilor ca o
colectie de poligoane (poate
combina formele simple de
texturare cu obiecte mai
complexe )
•-Avantaje : Control bun al
formei si pozitiei
•-Dezavantaje:Panourile
(billboards) sunt plate
•Lumina este preprocesata
si norii sunt statici

•Ray Marching – Norii sunt simulati cu
ajutorul zgomotului 3D
•Ray Marching -ul se face prin volum
pentru acumula ilumina re
•Avantaje : Norii obtinuti sunt realisti
•Dezavantaje :
•Controlul asupra formei lor și pozitia
este complicat de obtinut
•Iluminare limitat a, de obicei, la o
singur a împrăștiere
•Multe etape de Ray-Marching pot fi
necesare pentru a elimina aliasing .

•Poate fi aplicata pentru simularea
norilor
•Volumul norilor este feliat in plane
care sunt amestecate dupa un
coeficient alfa pentru a obtine
rezultatul final
•Jumatatea -de-unghi de feliere poate
explica ocluzia de lumina
•Avantaje :Iluminat ul poate fi destul
de sofisticat (împrăștiere multipl a
inainte )
•Dezavantaje :Controlul asupra
formei norilor și pozitiei este
complicat
•Multe plane feliate sunt necesare
pentru a elimina aliasig -ul

Adaugă difuzia precalculata a luminii
Adaugă ocluzi a luminii
Adaugă amestecare de volum predefinit (activat prin Pixel Sync )
Rezultatele algoritm ului K-means d upă etapa de pre-procesare,algoritm ul a fost aplicat
pentru a extrage nori reprezentând diferite regiuni de culoare (inaltime) de la fundal.
Algoritmul K-means împarte imaginea în regiuni mici bazate pe valori de culoare a pixelilor .
Cand nivelurile clusterelor sunt crescute culorile pot fi separate cu precizie .
Comportamentul Fractal al regiunilor cu nori ca suprafata si perimetru este calculat pentru
fiecare regiune de nori folosind proprietățile de suprafata și perimetrul cu funcți a
"regionprops" în MATLAB. Apoi suprafata luată în calcul și perimetrul este desenata
pentru fiecare regiune etichetata în . Graficul log -log a suprafetei raportat la perimetru
pentru fiecare regiune de nori arată un comportament liniar .
Algoritmul Iterativ adaptat in amplitudine a transformarii Fourier (IAAFT) ,algoritmul
este una dintre metodele de lucru pe domeni u pentru a face un surogat de nori . Cu
această metodă Fourier, puteți crea câmpuri de nori cu un spectru specific .

Adaugă difuzia luminii

•Perlin Noise este textură
procedurală , un tip de gradient
de zgomot utilizat de către
artiști pentru efecte vizuale si
pentru a spori aspectul de
realism în grafica pe calculator.
Funcția are un aspect pseudo –
aleato r, dar toate detaliile sale
vizuale sunt de aceeași
dimensiune . Zgomot ul Perlin
rezulta din activitatea lui Ken
Perlin, care l-a dezvoltat la
Mathematical Applications
Group, Inc.
Functii de zgomot 2D

•Zgomotul este un element important
pentru a adăuga varietate de aspect e
natural e la texturi procedurale.
•Acest algoritm are două etape
principale .
•1. Prima etapă generează o valoare
pseudoaleatoare repetabil a pentru
fiecare întreg (x, y, z) poziție în
spațiul 3D.
•2. În a doua etapă, acest număr
întreg pseudoaleator este utilizată
pentru a indexa într -un tabel de
vectori de gradient 3D
•O implementare implică de obicei
trei etape: definiție grid cu n noduri ,
calcul ul produsului scalar dintre
distanta vectori lor gradient și
interpolare a între aceste valori.

•Utilizarea de zgomot 3D pentru a anima curgere turbulentă 2D utilizand Perlin
Noise in Open GL

Generare de Nori cu platforma Autodesk Maya

•CloudScape® este o familie de
instrumente software care facilitează
modelarea și vizualizarea
radiometric a precisă a norilor de
vreme, nori de praf generati de
explozia munitiei si bombelor .
CloudGen ™ / Meteo Toolkit este o
colecție de instrumente pentru
generarea de baze de date de 3D
pentru modelarea și vizualizarea
norilor de v reme. Setul de instru –
mente include o capacitate de
vizualizare non-real-time . In
imaginea din dreapta este un layer
ciclic într-un model de 3 x 3
CloudScape

Încercările de a combina
abordări le bazate pe particule cu
calitate a de Ray-Marching -ului și
tehnici le de feliere :
Utiliza rea particule lor volumetrice
reprezint and efectiv forme -3D
Utiliza rea iluminat ul de bază fizic
Iluminatul pre -procesat și alte
mărimi, pentru a evita calcule
complicate la momentul execuției
Efectua rea unui ameste c de
volum predefinit în loc de
amestecare pe baza de coeficient
alfa

•Bibliografie :
•Theiler J., Estimating fractal dimension , J. Optical Society of America, 7 (1990 )
• Fractal Analysis of Cloud Shapes
• K.N.R.A.K. Madhushani and D.U.J. Sonnadara
• Department of Physics, University of Colombo, Sri Lanka 055-1073. Real -Time Cloud Rendering for
Games
• Mark J. Harris Department of Computer Science, University of North Carolina at Chapel Hill
• A Real -Time Cloud Modeling , Rendering, and Animation
• System
• Joshua Schpok,1y Joseph Simons,1 David S. Ebert,1 and Charles Hansen
• Albert Benassi , Frédéric Szczap , Anthony Davis, Matthieu Masbou , Céline Cornet and Pascal
Bleuyard , Thermal Radiative Fluxes through Inhomogeneous Cloud Fields: A Sensitivity Study using
a New Stochastic Cloud Generator. Submitted to Atmospheric Research, 2004 .
•http:// www.gdcvault.com/play/1020224/Realistic -Cloud -Rendering -Using -Pixel
• Real -Time Multiple Scattering in Participating Media with
• Illumination Networks
• László Szirmay -Kalos , Mateu Sbert , and Tamás Umenhoffer