Jose María Buades Rubio Sistema de Partículas Su aplicación a los gráficos en tiempo real
Sistema de Partículas Un sistema de partículas es un conjunto de pequeños objetos que están en movimiento usando algún algoritmo Modelar fuego, humo, explosiones, lluvia, nieve, estrellas... No es una forma de renderizar, sino de animar los objetos que renderizamos.
Sistema de Partículas La idea es controlar la creación, movimiento, cambio y eliminación de partículas durante el tiempo. Tenemos un numero n máximo de partículas, cada una se crea en un instante de tiempo t, evoluciona a lo largo del tiempo según valores propios o del conjunto de partículas
Lluvia Creación Para cada partícula Crear en posición (z, (x, y)) aleatoria Generar velocidad (vz, (vx, vy)) Simulación Para cada partícula activa z = z – vz Si toca suelo y continua lloviendo z = zmax generar (x, y) (vz, (vx, vy))
Lluvia Renderización Para cada partícula Dibujar linea (x, y, z) a (x+vx, y+vy, z+vz) Finalización Cuando no ha de continuar lloviendo y Para cada partícula desactivada es cierto
class CRain : CObject3D { public: CRain(); CRain(int numParticles); ~CRain(); void Create(int numParticles); void Destroy(); int GetNumParticles(); void Simulate(float fIncTime); virtual void Render(); virtual void RenderShadow(){}; bool IsActive(); void Active(bool bActivate=true); void SetDimensions(float fX, float fY, float fZ); void GetDimensions(float&fX, float&fY, float&fZ); protected: floatm_fDimx, m_fDimy, m_fDimz; boolm_bActivate; intm_nParticles boolm_bCreated; CParticleRain* m_pParticles; };
Consideraciones El número de partículas no debe ser excesivo para no saturar la CPU Usar arrays de tamaño fijo y controlar el número de partículas “vivas” No solo la posición es objeto de simulación, se puede simular el tamaño, el color... La simulación ha de ser realista pero de bajo coste computacional (SIMD)
Ejemplo: Demo.zip Demo.zip
Bibliografía A. Watt, F. Policarpo “3D Games: Real-time Rendering and Software Techonology” Ed. Acm-Press T. Möller, E. Haines “Real-time Rendering” Ed. A K Peters K. Hawkins, D. Astle, A. LaMothe “OpenGL Game Programming” Ed. Prima Tech