● 摘要
自然景象及特殊效果的模拟一直是计算机图形学领域的一项研究重点，随着计算机成像视景系统日益广泛的应用，对自然景象及特殊效果模拟逼真度的要求也越来越高，尤其在模拟飞行训练环境中，对自然景象及特殊效果的逼真度将直接影响训练的成效。目前我国军队的实际现状是，飞行员的训练要求尽可能的全面和完善，飞行员要具备较高的适应能力，能在各种特殊条件下进行飞行，强调战斗机的利用率和完好率，这些都要求飞行员能对各种气象和多种特情进行处置。因此对飞行模拟器实时视景仿真的特殊气象的模拟具有很重要的现实意义。本文通过比较分析了粒子系统、伪粒子系统和分形技术这几种常用的模拟自然景象及特殊效果的方法，确定粒子系统为研究重点，详细描述了粒子系统的具体特征，给出了运用粒子系统模拟自然景象的一般程序结构和工作流程，辅助以透明纹理技术，通过适当调整粒子的各种参数，采用同一粒子系统，实现了大量的烟、火、爆炸等多种特殊效果以及进行复杂气象飞行等所必需的雨、雪天气的仿真。研究成果已成功应用于陆军航空兵某型武装直升机飞行仿真系统中，取得了很好的效果。