Question

我正在使用粒子沉积来尝试在程序上创建一些类似火山的山脉，但我所能摆脱的只是金字塔状的结构。是否有人熟悉该算法可能能够揭示我可能做错的事情。我现在正在将每个粒子放在同一个地方。如果我不这样做，它们会分散在非常薄的一层，而不是任何一种山。

void TerrainClass::ParticalDeposition(int loops){
float height = 0.0;




//for(int k= 0; k <10; k++){

    int dropX = mCurrentX = rand()%(m_terrainWidth-80) + 40;
    int dropY = mCurrentZ = rand()%(m_terrainHeight-80) + 40;
    int radius = 15;
    float angle = 0;
    int tempthing = 0;
    loops = 360;

    for(int i = 0; i < loops; i++){



        mCurrentX = dropX + radius * cos(angle);
        mCurrentZ = dropY + radius * sin(angle);

        /*f(i%loops/5 == 0){
            dropX -= radius * cos(angle);
            dropY += radius * sin(angle);
            angle+= 0.005;
            mCurrentX = dropX;
            mCurrentZ = dropY;
        }*/

        angle += 360/loops;


        //dropX += rand()%5;
        //dropY += rand()%5;

        //for(int j = 0; j < loops; j++){



            float newY = 0;

            newY = (1 - (2.0f/loops)*i); 

            if(newY < 0.0f){
                newY = 0.0f;
            }



            DepositParticle(newY);
        //}
    }
//}
}

void TerrainClass::DepositParticle(float heightIncrease){

bool posFound = false;

m_lowerList.clear();

while(posFound == false){
    int offset = 10;
    int jitter;

    if(Stable(0.5f)){
        m_heightMap[(m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX].y += heightIncrease;
        posFound = true;
    }else{
        if(!m_lowerList.empty()){

            int element = rand()%m_lowerList.size();

            int lowerIndex = m_lowerList.at(element);

            MoveTo(lowerIndex);

        }
    }
} 
}

bool TerrainClass::Stable(float deltaHeight){

int index[9];
float height[9];

index[0] = ((m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX);                                                                     //the current index
index[1] = ValidIndex((m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX+1)     ? (m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX+1    : -1;   // if the index to the right is valid index set index[] to index else set index[] to -1
index[2] = ValidIndex((m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX-1)     ? (m_terrainHeight*mCurrentZ)+mCurrentX-1    : -1;   //to the left
index[3] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX)   ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX  : -1;   // above
index[4] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX)   ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX  : -1;   // bellow
index[5] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX+1) ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX+1: -1;   // above to the right
index[6] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX+1) ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX+1: -1;   // below to the right
index[7] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX-1) ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ+1))+mCurrentX-1: -1;   // above to the left
index[8] = ValidIndex((m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX-1) ? (m_terrainHeight*(mCurrentZ-1))+mCurrentX-1: -1;   // above to the right

for ( int i = 0; i < 9; i++){
    height[i] = (index[i] != -1) ? m_heightMap[index[i]].y : -1;
}

m_lowerList.clear();

for(int i = 1; i < 9; i++){
    if(height[i] != -1){
        if(height[i] < height[0] - deltaHeight){
            m_lowerList.push_back(index[i]);
        }
    }
}

return m_lowerList.empty();
}

bool TerrainClass::ValidIndex(int index){
return (index > 0 && index < m_terrainWidth*m_terrainHeight) ?  true : false;
}

void TerrainClass::MoveTo(int index){
mCurrentX = index%m_terrainWidth;
mCurrentZ = index/m_terrainHeight;
}

这就是所有使用过的代码。

Answer 1

你应该看看这两篇论文：

Fast Hydraulic Erosion Simulation and Visualization on GPU

Fast Hydraulic and Thermal Erosion on the GPU（首先阅读第一个，第二个展开它）

不要被“在GPU上”吓到，算法在CPU上工作得很好（尽管速度较慢）。这些算法本身不进行粒子沉积（但你也不做;）） - 它们将粒子聚合成几层矢量场。

这个算法的一个重要之处在于它侵蚀了已经存在的高度图 - 例如用perlin noise生成的高度图。如果初始高度场完全平坦（或者即使它没有足够的高度变化），它也会失败。

我自己实现了这个算法并且大部分都成功了（还有很多工作要做，算法很难平衡以获得普遍好的结果） - 见下图。

请注意，perlin noise带有第二篇论文中的Thermal weathering组件可能对您来说已经足够了（并且可能为您节省很多麻烦）。

您还可以在my project中找到基于C ++ CPU的此算法实现（特别是this file，请注意GPL许可！）及其在我{{3}的第24-29页上的简化说明}。

Erosion example

Answer 2

如果您希望它们不扩散到单层，您的粒子将需要在其物理模型中具有一些表面摩擦和/或粘性（或类似）。更新粒子模拟时，会在代码的碰撞检测和碰撞响应部分执行此操作。

一种简单的方法是使粒子粘住（彼此吸引）。粒子也需要具有一定的尺寸，以使它们不会简单地会聚到完全重叠。如果你想让它们相互吸引，那么你需要测试粒子之间的距离。您可以通过查看使用粒子的一些DirectX SDK示例获益，特别是（双关语！）在NVidia GPU计算SDK中有一个很棒的演示（由Simon Green？），它在CUDA中实现了粘性粒子。它包含一份描述他们所做工作的自述文件。如果你没有进行大量的粒子计数，你可以看到粒子如何相互作用并忽略所有CUDA / GPU的东西。

另请注意，只要您使用粒子间力，就会检查大约0.5 * n ^ 2个粒子组合（对）...因此您可能需要使用简单的空间分区方案或类似限制仅强制到附近的粒子群。祝好运！

粒子沉积地形生成

2 个答案: