[发明专利]基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法

权利要求书

1.一种基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，通过网格单元填充法对目标纹理中的每帧中每个像素进行点定位和插值预处理，获取每个像素的点定位和插值结果，生成第一帧中的所有种子粒子；按照如下方法循环处理每一帧：通过采用流线生长法生成每一帧的静态流线纹理，通过采用变态粒子法生成每一帧的动态迹线纹理，将两层纹理合并为一层输出结果纹理；按照时间顺序依次绘制每一帧的输出结果纹理，生成动态纹理动画。

2.根据权利要求2所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，在通过所述网格单元填充法进行预处理过程中，还包括如下步骤：

步骤S11：所述像素为纹理像素，循环处理每个网格单元，对位于其中的所有纹理像素，根据纹理像素边长和当前网格单元顶点坐标找到左上角第一个纹理像素位置，对其进行点定位；根据扫描线顺序，按照从左到右、从上到下的顺序，依次找到每个属于当前网格单元的纹理像素位置，并进行点定位；

步骤S12：循环处理每一帧，根据每个纹理像素的点定位信息以及当前帧中该纹理像素所在网格单元的每个网格顶点处的物理场值，对当前帧内的每个纹理像素进行插值。

3.根据权利要求2所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，在所述步骤S12中，所述网格单元为三角形网格，采用三角形面积坐标法按照如下方式进行插值：

其中，A、B、C是当前三角形网格单元的三个顶点，V_A、V_B、V_C分别为对应的物理场值；P是待定位点；S_ABC、S_PBC、S_APC、S_ABP分别为四个三角形的面积值；V_P是点P插值后得到的矢量场值。

4.根据权利要求2所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，在所述步骤S12中，通过一个三维数组保存插值结果；所述三维数组的第一维长度为帧数，第二维长度为矢量场x轴方向剖分的纹理像素数量，第三维长度为矢量场y轴方向剖分的纹理像素数量；所述三维数组中的每个元素存储纹理像素的位置信息、矢量场值信息和所在的网格单元编号信息。

5.根据权利要求4所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，实现增加一个四叉树；为所述三维数组中每个元素设置一个表示当前元素是否是四叉树的叶子节点的标志位；如果是，则当前元素已经保存了插值信息；如果否，则当前元素包含一个指针，指向他的四个孩子节点。

6.根据权利要求2所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，在所述步骤S11中，在纹理像素的剖分时，对比纹理像素边长和对应的网格单元的面积，按照预设倍数缩短生成的纹理像素的边长。

7.根据权利要求1所述的基于流线生长法和变态粒子法的多层纹理生成方法，其特征在于，在所述生成第一帧中的所有种子粒子中，采用如下任一方式释放种子粒子：在每个网格单元顶点处释放种子粒子；按照预设长度、宽度建立一个稀疏坐标矩阵，在每个坐标点释放种子粒子；沿着矢量场边界，等距离释放种子粒子；按照预设坐标点释放种子粒子。