基于物理粒子的建模方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及模型生成技术领域，特别是涉及一种基于物理粒子的建模方法、一种基于物理粒子的建模装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机存储介质。

背景技术：

2.在模型生成的相关技术中，为了避免传统建模中大量的手动编辑修改工作，通常可采用程序化的方式对模型进行生成，这种程序化自动生成模型的技术可称之为程序化模型生成技术。
3.目前，程序化模型生成技术主要是通过算法生成模型的点、面、纹理映射等信息，即通过数据驱动模型的生成，实现大规模且快速地建模，但基于这种纯数学的建模方式得到的建模结果不太适用于具有自然有机形态的模型构建。

技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分的解决上述问题的一种基于物理粒子的建模方法、一种基于物理粒子的建模装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机存储介质。
5.本发明实施例公开了一种基于物理粒子的建模方法，所述方法包括：
6.获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据所述初始物理粒子获取水体曲线；
7.根据所述水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对所述虚拟瀑布模型的水体曲面信息；所述中心曲线用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面；
8.根据所述水体曲面信息和所述中心曲线生成虚拟瀑布模型。
9.本发明实施例还公开了一种基于物理粒子的建模装置，所述装置包括：
10.水体曲线获取模块，用于获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据所述初始物理粒子获取水体曲线；
11.中心曲线生成模块，用于根据所述水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对所述虚拟瀑布模型的水体曲面信息；所述中心曲线用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面；
12.虚拟瀑布模型生成模块，用于根据所述水体曲面信息和所述中心曲线生成虚拟瀑布模型。
13.本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一项所述基于物理粒子的建模方法。
14.本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述基于物理粒子的建模方法。
15.本发明实施例包括以下优点：
16.在本发明实施例中，程序化建模软件通过物理粒子模拟的方式基于所获取的初始物理粒子获取水体曲线，构建虚拟瀑布模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法基于所获取的水体曲面信息与所生成的中心曲线生成虚拟瀑布模型，通过所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。
附图说明
17.图1是本发明的一种基于物理粒子的建模方法实施例的步骤流程图；
18.图2是本发明的另一种基于物理粒子的建模方法实施例的步骤流程图；
19.图3是本发明实施例提供的水流初始速度对水体曲面的影响示意图；
20.图4是本发明实施例提供的针对包裹面片的生成示意图；
21.图5a至图5p是本发明实施例提供的基于物理粒子的建模方法的应用场景图；
22.图6是本发明的一种基于物理粒子的建模装置实施例的结构框图。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.为便于本领域技术人员理解本技术，下面对本发明下述各实施例中涉及的术语或名词做出解释：
25.houdini：三维计算机图形软件，为一种基于节点的程序化建模软件。
26.节点：对于技术人员来说，节点是一种数据表现形式，但对于美术而言，每个节点均可以实时显示，且每一次修改可以以节点形式存储。
27.procedural modeling：自动化建模，指的是程序化模型生成技术。
28.vellum particle solver：牛皮纸粒子模拟方法，是在houdini软件中的牛皮纸模拟方法，主要是采用牛皮颗粒对物理粒子进行模拟。
29.waterfall simulation：瀑布模拟，指的是对瀑布场景进行模拟，通常涉及对瀑布模型的构建与生成。
30.mesh reconstruction：模型重建。
31.uv generate：uv生成，其中uv是指u,v纹理贴图坐标的简称，所生成的纹理贴图可以为用于在渲染中投影到物体表面上的像素组。
32.uv纹理映射：是为物体表面添加纹理细节的技术。
33.shader：表面着器，用于渲染图形的一种技术。
34.resample：重采样。
35.vdb：voxel data base，体积数据结构。
36.sop模块：geometry surface operation模块，指的是几何表面编辑模块，位于对象内部的几何节点，可生成几何。
37.粘滞力：artificial viscosity，可增加模拟的数值稳定性。主要是由于流体的各
流层的流速不同，相邻流层间有相对运动，而在接触面上产生的相互作用的剪切力，可称之为流体的内摩擦力，其也可称为粘滞力。
38.程序化模型生成技术主要是通过算法生成模型的点、面、纹理映射等信息，这种通过数据驱动模型生成的方式主要可基于规律总结设计出的程序化建模算法，有效地实现设计者所需得到的建模结果，并能够在一定的模式下产生足够的变体，达到大规模、快速的建模效果，提高建模效率，以及其相较于传统程序化建模方式的结果具有较高的可控性，能够保证程序化的多次运行得到相同的建模结果。然而，这种纯数学的建模方式缺乏对动力学解算的引入，并不适用于对模型的内部进行更为细节的动态生成，那么所得到的建模结果不太适用具有自然有机形态的模型构建。
39.本发明的核心思想之一在于引入物理解算的过程，对于虚拟瀑布模型的内部构建并没有直接采用建立数学模型拟合曲线生成曲面的方式，而是通过物理粒子模拟的方式来构建模型基本形态，再通过合适的重构方法来创建模型实体，基于所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，具有足够的物理准确性，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。
40.参照图1，示出了本发明的一种基于物理粒子的建模方法实施例的步骤流程图，应用于程序化建模软件，具体可以包括如下步骤：
41.步骤101，获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据初始物理粒子获取水体曲线；
42.在本发明实施例中，为了使得建模结果中模型内部具有更多的动态，且能够满足具有自然有机形态的建模目的，可在建模的过程中引入物理解算的过程，在目前纯数字的建方式中引进动力学因素，使得所得到的建模结果具有物理准确性。对于物理解算的引入，主要可通过物理粒子模拟的方式构建模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法对模型实体进行构建。
43.需要说明的是，针对不同的建模要求以及不同的构建目标可以设计针对性地模拟算法，针对性地模拟算法有助于使得建模结果达到更好的写实要求，提高特定类别建模的效率。其中，对于不同的建模需求，例如针对人工设施(包括建筑、道路等)的建模通常需要符合人为规范的生成标准，而针对自然界的模型(包括树、水、草等)，则需要总结这些模型所需的形态然后基于相应的形态生成原理，并尽量还原与模拟自然界的模型。
44.示例性地，本发明实施例中所针对的虚拟瀑布模型属于自然界的模型，与自然界的水体有关，在自然界中水体的形成可能受限于周围地形、碰撞体以及水流速度等因素的影响，而在引入物理解算的建模方式中，在进行虚拟瀑布模型的构建时，可以采用逐粒子的方式对前述影响水体的因素进行物理模拟。
45.在具体实现中，基于物理粒子所模拟构建的基本形态可以指的是针对所构建的虚拟瀑布模型的水体曲线，以便后续基于所解算得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模。
46.用于构建虚拟瀑布模型的水体曲线，可基于对所设置的起始物理粒子进行解算得到，其所构建的水体曲线主要是基于物理粒子的参数所生成的初始水体曲线，其属于还未经过筛选的曲线，即其所包含的若干条初始水体曲线中还存在不利于构建虚拟瀑布的水体
曲面的曲线，通常可基于物理粒子的数量决定初始水体曲线的数量。其中，所设置的起始物理粒子具有相应的参数设置，在进行物理模拟时可通过调整起始物理粒子的参数，设置不同的水流初始速度、粒子摩擦力、曲线分组距离阈值等自定义控制虚拟瀑布模型最终生成的形态。
47.具体地，在对物理粒子进行解算时，主要是对物理粒子所设置的参数进行解算，对参数进行解算得到的结果本质上为粒子从初始点开始到某个结束点的运动轨迹，那么所解算的粒子运动轨迹可用于表示水体曲线，后续可对运动轨迹进行分析计算，归纳出用于构建虚拟瀑布模型的水体曲线。
48.步骤102，根据水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面信息；
49.在通过物理粒子模拟的方式构建模型的基本形态，即基于对物理粒子的解算确定虚拟瀑布模型的水体曲线后，可通过合适的重构方法对模型实体进行构建，主要是以水体曲线为基础构建虚拟瀑布模型。
50.在实际应用中，所设置的初始物理粒子可以包括若干个初始物理粒子，基于所设置的初始物理粒子解算得到的运动轨迹也包含有若干个运动轨迹，那么若干个运动轨迹所表示的水体曲线同样也存在若干条，为了便于水体曲线对虚拟瀑布模型的构建，通常可将大量的水体曲线进行统一处理，此时可基于所解算得到的水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，具体表现为对水体曲线的拟合，以便对所生成的中心曲线进行模型的生成处理。其中，所拟合得到的中心曲线主要是基于对若干条初始水体曲线的曲线重构后得到的曲线，表现为从若干条初始水体曲线中进行筛选并拟合，以用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面。
51.步骤103，根据水体曲面信息和中心曲线生成虚拟瀑布模型。
52.在进行虚拟瀑布模型的生成过程中，所拟合的曲线，即中心曲线可生成水体曲面，所生成的水体曲面可用于构建虚拟瀑布模型。
53.其中，水体曲面的生成需要获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面信息，以便采用水体曲面信息基于所拟合的中心曲线生成。所获取的针对虚拟瀑布模型的水体曲面信息，在实质上为针对所生成的水体曲面的水体曲面信息，通常可包括针对水体曲面的宽度信息、高度信息、曲面方向等，对此，本发明实施例不加以限制。
54.需要说明的是，步骤101至步骤103的建模过程是离线生成的，主要由用户自定义虚拟瀑布模型的水体曲线，针对虚拟瀑布模型的模拟算法可以在本地计算得到虚拟瀑布模型，并不涉及游戏运行时的逻辑，其并不存在与客户端与服务的通信过程。以及，所运行的用于建模的程序化建模软件，可以为任意基于节点的程序化建模软件，例如houdini软件，本发明实施例对此不加以限制。
55.在本发明实施例中，程序化建模软件通过物理粒子模拟的方式基于所获取的初始物理粒子获取水体曲线，构建虚拟瀑布模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法基于所获取的水体曲面信息与所生成的中心曲线生成虚拟瀑布模型，通过所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。
56.参照图2，示出了本发明的另一种基于物理粒子的建模方法实施例的步骤流程图，应用于程序化建模软件，具体可以包括如下步骤：
57.步骤201，设置若干个初始物理粒子，对初始物理粒子进行物理解算，得到初始物理粒子的运动轨迹；
58.在本发明实施例中，为了使得建模结果中模型内部具有更多的动态，且能够满足具有自然有机形态的建模目的，可在建模的过程中引入物理解算的过程，在目前纯数字的建方式中引进动力学因素，使得所得到的建模结果具有物理准确性。对于物理解算的引入，主要可通过物理粒子模拟的方式构建模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法对模型实体进行构建。
59.在本发明的一种实施例中，可以获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，然后根据初始物理粒子确定针对虚拟瀑布模型的水体曲线。在具体实现中，基于物理粒子所模拟构建的基本形态可以指的是针对所构建的虚拟瀑布模型的水体曲线，而用于构建虚拟瀑布模型的水体曲线，具体可基于对所设置的起始物理粒子进行解算得到。其所得到水体曲线主要是基于物理粒子的参数所生成的初始水体曲线，其属于还未经过筛选的曲线，即其所包含的若干条初始水体曲线中还存在不利于构建虚拟瀑布的水体曲面的曲线，通常可基于物理粒子的数量决定初始水体曲线的数量。
60.所设置的初始物理粒子可以包括若干个初始物理粒子，所设置的起始物理粒子具有相应的参数设置，在进行物理模拟时可通过调整起始物理粒子的参数，设置不同的水流初始速度、粒子摩擦力、重力、曲线分组距离阈值、粘滞力等参数，对虚拟瀑布模型的水体曲线进行自定义，以自定义控制虚拟瀑布最终生成的形态。
61.其中，水流初始速度主要可影响虚拟瀑布模型的水体曲面的弧度，假设虚拟瀑布模型为瀑布模型，其虚拟瀑布模型的水体曲面为瀑布曲面，那么如图3所示，此时瀑布初始速度越大瀑布曲面的弧度越大，所产生的瀑布的水平距离也越远；粒子摩擦力主要可用于控制物理粒子在碰撞体上滑行时减慢的速度更快，甚至控制物理粒子在碰撞体上的滑行停止，其通常可通过增大粒子摩擦力对瀑布分段后的弧度更小进行控制；粘滞力主要是由于流体的各流层的流速不同，相邻流层间有相对运动，而在接触面上产生的相互作用的内摩擦力，例如在对稠液的建模对象进行构建时，通常可以将粘滞力调大以增加模拟的数值稳定性；曲线分组距离阈值主要用于对基于物理粒子所确定的水体曲线进行分组，其中曲线距离阈值越大，远距离的曲线也可能将会被分到同一组里，而在同一组内的水体曲线可用于生成水体曲面，在所构建的虚拟瀑布模型为瀑布模型时，曲线分组距离阈值越大，倾向于生成宽度更宽更少的瀑布曲面，反之则容易生成宽度更窄更多的瀑布曲面。
62.需要说明的是，对于所设置的物理粒子的参数设置，通常与建模对象的特性有关，例如对于任意水体模型而言，水流初始速度与粘滞力的参数影响较大，而对于其他完全不同的建模对象而言，需要基于其特性重新考虑其物理粒子的参数，例如初始速度、位置等的设置，对此，本发明实施例不加以限制。以及，在解算物理粒子的运动轨迹时，只需要基于所调整的初始物理粒子的参数进行解算即可，物理粒子在运动过程中的动态通常是由碰撞体决定的，即物理粒子在运动过程中只受到标准的重力参数的影响，对于某些极端情况下可能还存在改变重力加速度的需求。
63.具体地，在对物理粒子进行解算时，主要是对物理粒子所设置的参数进行解算，对
参数进行解算得到的结果本质上为粒子从初始点开始到某个结束点的运动轨迹，所解算的粒子运动轨迹可用于表示水体曲线，以便后续对运动轨迹进行分析计算，基于所解算得到的运动轨迹确定针对虚拟瀑布模型的水体曲线。
64.在实际应用中，所运行的用于建模的程序化建模软件，可以为任意基于节点的程序化建模软件，例如houdini软件，且对物理粒子的解算可以使用houdini软件的牛皮纸模拟方法实现。主要可将在建模过程中所引入的物理解算部分放入sop模块中，从而避免houdini软件中不同模块间通信导致的数据传输问题，以及采用牛皮颗粒对物理粒子进行模拟的方式效率较高，且对于具有粘滞力需求的物理粒子的模拟效果较好。
65.步骤202，对初始物理粒子的运动轨迹进行分析，得到针对虚拟瀑布模型的水体曲线；
66.基于所解算得到的运动轨迹确定针对虚拟瀑布模型的水体曲线，主要可表现为通过对初始物理粒子的运动轨迹的分析计算，归纳出针对虚拟瀑布模型的水体曲线，并以此水体曲线为基础对虚拟瀑布模型进行构建，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，具有足够的物理准确性。
67.在实际应用中，所设置的初始物理粒子可以包括若干个初始物理粒子，基于所设置的初始物理粒子解算得到的运动轨迹也包含有若干个运动轨迹，那么若干个运动轨迹所表示的水体曲线同样也存在若干条，为了便于水体曲线对虚拟瀑布模型的构建，通常可将大量的水体曲线进行统一处理。此时可以对所解算得到的若干个运动轨迹进行筛选与分组，以便在进行虚拟瀑布模型构建时，对同一组内的运动轨迹相应的水体曲线进行统一处理。
68.对所解算的运动轨迹进行筛选与分组，具体可通过所设置的曲线分组距离阈值实现。首先可获取针对虚拟瀑布模型的曲线分组距离阈值，所设置的曲线分组距离阈值可用于对若干个运动轨迹进行分组/筛选，然后可以采用曲线分组距离阈值对若干个运动轨迹进行筛选，将筛选后符合曲线分组距离阈值的运动轨迹作为虚拟瀑布模型的水体曲线，此时所确定的水体曲线在本质上实际为符合曲线分组距离阈值的水体曲线组，即在水体曲线组内可以包含符合曲线分组距离阈值的至少一条水体曲线。
69.进一步地，为了便于水体曲线对虚拟瀑布模型的构建，可基于所解算得到的水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，具体表现为对水体曲线的拟合，以便对所生成的中心曲线进行模型的生成处理。
70.在具体实现中，所进行初步处理后得到的水体曲线可以包括符合曲线分组距离阈值的水体曲线组，即在水体曲线组内可以包含符合曲线分组距离阈值的至少一条水体曲线，那么此时可以对符合曲线分组距离阈值的水体曲线组进行拟合计算，得到针对水体曲线的中心曲线，以采用所生成的中心曲线生成用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面。即所拟合得到的中心曲线主要是基于对若干条初始水体曲线的曲线重构后得到的曲线，表现为从若干条初始水体曲线中进行筛选并拟合，以用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面。
71.需要说明的是，在构建同一虚拟瀑布模型时，可以存在多个水体曲线组，例如当所设置的曲线分组距离阈值越大时，所存在的水体曲线组可能较少，即倾向于生成宽度更宽更少的水体曲面；当所设置的曲线分组距离阈值越小时，所存在的水体曲线组可能较多，此时倾向于生成宽度更窄更多的水体曲面。
72.步骤203，将针对虚拟瀑布模型的水体曲面的宽度信息配置在中心曲线的点信息上，并基于曲面方向与宽度信息分段构建水体曲面；
73.在通过物理粒子模拟的方式构建模型的基本形态，即基于对物理粒子的解算确定虚拟瀑布模型的水体曲线后，可通过合适的重构方法对模型实体进行构建，主要是以水体曲线为基础构建虚拟瀑布模型。而为了便于水体曲线对虚拟瀑布模型的构建，作为基础构建虚拟瀑布模型的水体曲线实际可采用中心曲线实现，在实际应用中，主要可采用基于各个水体曲线组的中心曲线所生成的水体曲面，对虚拟瀑布模型进行构建。
74.在本发明实施例中，在构建同一虚拟瀑布模型时所存在的多个水体曲线组，在同一组内所包含的水体曲线可用于生成同一个水体曲面，此时每个水体曲线组均可配置宽度信息并相应生成水体曲面，能够基于每组水体曲线实现虚拟瀑布模型的层叠结构。
75.在实际应用中，中心曲线可以具有点信息，所具有的点信息可以用于配置在中心曲线上的节点信息，此时可将针对水体曲面的水体曲面信息可配置在中心曲线的点信息上，使得在基于中心曲线对水体曲面进行生成时可以按照所配置的水体曲面信息进行生成。其中，所配置的水体曲面信息可以包括针对水体曲面的宽度信息以及曲面方向等，那么在生成水体曲面时，具体可按照宽度信息与曲面方向构建针对虚拟瀑布模型的水体曲面，以便后续能够采用所生成的水体曲面构建得到虚拟瀑布模型。
76.对于水体曲面的宽度信息的确定，具体可以以虚拟瀑布模型的流向，将虚拟瀑布模型的流向向量以y轴为旋转轴，旋转90度，此时可计算同一高度上在此中心曲线上所具有的曲线点在这个向量方向上距离最大的两个曲线点的距离，并以此距离作为这一段高度的宽度。即在中心曲线上在不同高度段内的水体曲面宽度可能不同。
77.在一种可选的实施例中，还可以将中心曲线基于高度进行重采样，即对中心曲线的点进行筛选，以保证后续所生成的水体曲面上每一段在高度上的跨度相同，而并不会在任意高度跨度上进行宽度的计算。
78.具体地，可采用所获取的高度距离阈值对中心曲线进行重采样。具体可表现为按照高度距离阈值的整倍数，在中心曲线相应高度的位置添加曲线点。示例性地，所获取的高度距离阈值用于定义高度跨度，假设所获取的高度距离阈值为0.2m一段，此时可在中心曲线上高度为0.2m的整倍数的曲线位置添加相应的曲线点，并删除高度不是高度距离阈值，即0.2整倍数的曲线点，那么在基于高度进行重采样后的不同水体曲线组的中心曲线，其所具有的曲线点可以在高度上进行对齐，即在对某条水体曲线上的a点计算距离时，可以在另一条水体曲线上到与a点相同高度的b点，以减少计算距离时的变量。
79.那么，在按照宽度信息与曲面方向创建针对虚拟瀑布模型的水体曲面时，中心曲线上具有基于高度重采样后的曲线点，此时可采用宽度信息与曲面方向，对水体曲面分段进行构建。针对水体曲面分段进行构建的过程，可以表现为以各个曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合所计算的宽度信息的面片，然后再采用面片构建得到虚拟瀑布模型的水体曲面。
80.其中，所生成的面片满足该曲线点的水体宽度要求，对于所生成的面片，其可是针对任意曲面方向所生成的面片，只要所基于的曲面方向相同即可，并不限制具体的曲面方向，且所生成的面片可以是相互连接的正方形面片，也可以为相互连接的其他形状的面片，其面片的形状可基于建模对象确定，对此，本发明实施例不加以限制。
81.步骤204，将外围的水体曲向碰撞体进行弯折，对虚拟瀑布模型进行建模。
82.在基于曲面方向以及宽度信息分段对水体曲面进行生成后，即在构建针对虚拟瀑布模型的水体曲面后，还可采用水体曲面构建得到虚拟瀑布模型，其主要可表现为将外围的水体曲面向碰撞体进行弯折，对虚拟瀑布模型进行建模。
83.将外围的水体曲面向碰撞体进行弯折，具体地，所构建的虚拟瀑布模型在所应用的预设虚拟场景中可能存在有碰撞体，例如河床底、岩石等，以及获取所生成的面片中的边缘面片与非边缘面片，然后可以将边缘曲向所获取的碰撞体弯折至包裹碰撞体为止，使得所生成的水体曲面能够更好地包裹住碰撞体，生成包裹面片，此时可以采用并不需要进行弯折处理的非边缘面片与所生成的包裹面片，构建得到虚拟瀑布模型。
84.在实际应用中，在以各个曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合所计算的宽度信息的面片后，可以在面片两端的边缘处，即边缘面片依次旋转预设角度生成包裹面片，其中若在生成预设数量的包裹面片后还未完成包裹住碰撞体，则可以以当前方向在并不进行旋转的情况下继续生成，直至所生成的包裹面片构建的包裹曲面完全包裹住碰撞体为止，提升所生成的虚拟瀑布模型的真实效果。
85.示例性地，参照图4，示出了本发明实施例提供的针对包裹面片的生成示意图，对于所生成的平直的水体曲面中，可以对水体曲面中最边缘的两个曲面，由于曲面基于面片生成，其实质上可以是最边缘的两个边缘面片，此时可对边缘面片分别计算如图4所示的三个方向：法线1、旋转中线轴2以及起始方向3，其中，法线方向1可基于houdini normal节点得到，旋转中线轴2可基于如下公式进行计算得到：direction＝normalize(this_point_pos-low_adjencent_piont_pos)，其中normalize()指的是归一函数，其可以实现将数值的归一化，通常可将数值归一到[0,1]区间上；起始方向3可基于如下公式进行计算得到：direction＝normalize(this_prim_pos-center_prim_pos)。此时可将所获取的边缘面片以旋转中心方向旋转一定角度，例如30
°
，然后再采用新的方向间隔一点距离(同个角度，假设间隔0.4m)生成新的包裹面片，在具体实施中为了防止基于所生成的包裹片面后续构建的包裹曲面为封闭的圈，在针对单个边缘面片进行旋转的总角度达到90
°
时，将不再按照设定角度进行旋转，而是以原方向继续进行包裹面片的生成，避免出现所生成的水体全面与碰撞体不出现穿插的现象，提升所生成的虚拟瀑布模型的真实效果。
[0086]
需要说明的是，其弯折方向以及旋转角度等的确定，可基于实际情况进行确定，对此，本发明实施例不加以限制。
[0087]
在一种优选的实施例中，所生成的物理粒子可以是与场景产生交互的自动化瀑布粒子点，具体可以在粒子进行模拟的过程中，预设虚拟场景中已有的碰撞体将会影响物理粒子在运动过程中的状态，可能出现例如方向、速度的变化，即此时物理粒子将会与预设虚拟场景中已有的碰撞体产生碰撞，产生交互，从而产生针对虚拟瀑布模型的层叠结构，增加虚拟瀑布模型的丰富性，使得建模具有更多的动态，满足具有自然有机形态的建模目的。
[0088]
在本发明实施例中，程序化建模软件通过物理粒子模拟的方式基于所获取的初始物理粒子确定针对虚拟瀑布模型的水体曲线，构建虚拟瀑布模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法基于所获取的水体曲面信息与所生成的中心曲线生成虚拟瀑布模型，通过所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有
更多动态，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。
[0089]
参照图5a至图5p，示出了本发明实施例提供的基于物理粒子的建模方法的应用场景图，此应用场景可以是针对自然界的虚拟瀑布模型进行建模的过程，其针对虚拟瀑布模型的生成过程可以是离线生成的，其主要由用户自定义虚拟瀑布模型的水体曲线，针对模型的模拟算法可以在本地计算得到虚拟瀑布模型，并不涉及游戏运行时的逻辑，其并不存在与客户端与服务的通信过程。其中，所运行的用于建模的程序化建模软件，可以为任意基于节点的程序化建模软件，例如houdini软件，本发明实施例对此不加以限制。
[0090]
在大世界的生成过程中，瀑布的生成因为上游环节的复杂无法很好地产生合适的瀑布动态，最终采用比较死板的生成模式，仅仅产生简单的瀑布曲面，缺乏表现力。本发明实施例提供提出了新的生成层叠式瀑布的方法，能够在保证瀑布面片符合真实瀑布运动轨迹的情况下，增加瀑布内部的动态，且所生成的虚拟瀑布模型能够与场景中其他的模型产生交互，很好地接入大世界流程，也可以作为当单独的工具，以便后续在进行适当配置后对单独产生的虚拟瀑布模型进行使用。
[0091]
在本发明实施例中，以河流由于经过坡度较大的山崖产生瀑布的情况为例，即所要进行建模的模型可以为虚拟瀑布模型，虚拟瀑布模型在此河流场景下所获取的碰撞体可以为岩石模型和/或河床模型，若存在其他需求也可以在此河流场景下增加符合此场景的其他碰撞体。
[0092]
在进行虚拟瀑布模型的构建时，首先可从基于如图5a所示的河床模型的河流曲线中，选择坡度较大，且垂直高度落差较大的如图5b所示适合产生瀑布的区段，假设为区段a；然后可如图5c所示通过模型映射实现，具体表现为将地形模型中的每个区域按照垂直向上或者垂直向下的方向进行碰撞点检测，若碰撞点所形成的地形区域与适合产生瀑布的区段a匹配，则可以确定此地形区域为地形上的瀑布初始段，此时可通过水面模型在瀑布端的初始曲线，确定瀑布的模拟起始点，并按照一定的密度生成初始瀑布点。
[0093]
基于瀑布端的初始曲线的模拟起始点的确定，具体可通过到如图5d所示的在瀑布段最高平面的线段b，并对线段重采样，例如采用0.02m为一段产生多个粒子起始点。需要说明的是，可基于性能对粒子起始点进行细分，但建议不大于0.1m为一段设置粒子起始点。
[0094]
然后可以从河床信息中生成在河流场景下的碰撞体。首先，可寻如图5e所示的河面，然后可对河面模型进行简化，简化得到的河床模型可以如图5f所示，此时可寻能够用于产生石头的点，并如图5g所示增加简单的方块模型，并通过vdb转化已有模型，再通过设计好的噪声将产生类似于岩石的表面起伏结构(如图5h所示)；然后可如图5i所示将地形模型和岩石的集合作为完整的碰撞体，此时还需如图5j所示将高于河面的部分进行删除，完成对瀑布模型在河流场景下的碰撞体的生成。
[0095]
那么，对于瀑布模型的自动化生成流程，可以表现为将之前基于如图5d的线段所生成的粒子初始点(可作为瀑布模型的起始模拟点)，与如图5j所生成的碰撞体作为程序化建模软件的输入，对瀑布模型进行建模。其中，碰撞体可用于改变用于构建瀑布模型的初始物理粒子的运动状态。
[0096]
具体地，可如图5k所示产生一系列离散的瀑布点(为针对用于构建的瀑布模型的初始物理粒子)，并可以如图5l所示对触底的瀑布点以及方向错误的瀑布点进行剔除，保证后续所构建的瀑布模型从高处往低处流。此时可对剔除后的瀑布点的运动轨迹进行分析，
得到针对瀑布模型的水体曲线，由图5k可知所设置的瀑布点可以包括若干个瀑布点，那么基于所设置的瀑布点解算得到的运动轨迹也包含有若干个运动轨迹，为了方便基于瀑布曲线对瀑布模型进行构建，此时可获取针对瀑布模型的曲线分组距离阈值对若干个运动轨迹进行分组/筛选，将筛选后符合曲线分组距离阈值的运动轨迹作为瀑布模型的瀑布曲线。
[0097]
其中，所确定的瀑布曲线在本质上实际为符合曲线分组距离阈值的瀑布曲线组，如图5m所示，在瀑布曲线组内可以包含符合曲线分组距离阈值的至少一条瀑布曲线。此时可对符合曲线分组距离阈值的瀑布曲线组进行拟合计算，得到针对瀑布曲线的中心曲线，以采用所生成的中心曲线生成用于构建瀑布模型的瀑布曲面。
[0098]
在本发明实施例中，在构建同一瀑布模型时所存在的多个瀑布曲线组，在同一组内所包含的瀑布曲线可用于生成同一个瀑布曲面，此时每个瀑布曲线组均可配置宽度信息并相应生成瀑布曲面，能够基于每组瀑布曲线实现瀑布模型的层叠结构。
[0099]
然后可以对分组数据进行归纳，以生成瀑布模型。如图5n所示，具体可以按照宽度信息与曲面方向创建针对瀑布模型的瀑布曲面，具体以各个曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合所计算的宽度信息的面片，然后再采用面片构建得到瀑布模型的瀑布曲面。在以各个曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合所计算的宽度信息的面片后，可以在面片两端的边缘处，即边缘面片依次旋转预设角度生成包裹面片，其中若在生成预设数量的包裹面片后还未完成包裹住碰撞体，则可以以当前方向在并不进行旋转的情况下继续生成，直至所生成的包裹面片构建的包裹曲面完全包裹住碰撞体为止，提升所生成的瀑布模型的真实效果。
[0100]
示例性地，可以对边缘面片分别计算如下三个方向：法线、旋转中线轴以及起始方向，将所获取的边缘面片以旋转中心方向旋转一定角度，例如30
°
，然后再采用新的方向间隔一点距离(同个角度，假设间隔0.4m)生成新的包裹面片，在具体实施中为了防止基于所生成的包裹片面后续构建的包裹曲面为封闭的圈，在针对单个边缘面片进行旋转的总角度达到90
°
时，将不再按照设定角度进行旋转，而是以原方向继续进行包裹面片的生成，避免出现所生成的水体全面与碰撞体不出现穿插的现象。
[0101]
在本发明实施例中，如图5o与图5p所示，为了配合瀑布模型的渲染方案，还可以生成平直的纹理贴图uv，将纹理贴图按照像素组在渲染中投影到如图5n所示的包裹曲面的表面上。其中，对于纹理贴图uv的生成方式，可通过设定瀑布模型的各个中心曲线为纹理贴图uv的x＝0的轴线，其y坐标为世界坐标y，然后根据周围面片与中心面片的序号差计算uv的x坐标实现。具体地，在x＝0轴线的左边uv的x值为负差值，在x＝0轴线的右边uv的x值为正差值，而其y值可以与大世界的坐标y值相同。
[0102]
最后，可对所有的瀑布特效点进行剔除优化，使得特效点不过分密集，得到所构建的瀑布模型的最终渲染效果。
[0103]
在本发明实施例中，通过引入物理解算的过程，对于瀑布内部的点并没有采用直接建立数学模型拟合曲线生成曲面的方法，而是采用设置一定的物理粒子，通过一定的初速度、摩擦力、重力等设置解算一定时间内粒子的运动轨迹。再通过对运动轨迹的分析计算，归纳出瀑布曲线，以此为基础建模。通过这种方式能够使瀑布的建模具有更多的动态，提高所构建的瀑布模型的表现力，且具有足够的物理准确性，所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的；以及所生成的瀑布模型适合接入自动化流程，不需要任何
人工操作。
[0104]
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
[0105]
参照图6，示出了本发明的一种基于物理粒子的建模装置实施例的结构框图，应用于程序化建模软件，具体可以包括如下模块：
[0106]
水体曲线获取模块601，用于获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据初始物理粒子获取水体曲线；
[0107]
中心曲线生成模块602，用于根据水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面信息；所述中心曲线用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面；
[0108]
虚拟瀑布模型生成模块603，用于根据水体曲面信息和中心曲线生成虚拟瀑布模型。
[0109]
在本发明的一种实施例中，水体曲线获取模块601可以包括如下子模块：
[0110]
运动轨迹解算子模块，用于对初始物理粒子进行物理解算，得到初始物理粒子的运动轨迹；
[0111]
水体曲线确定子模块，用于对初始物理粒子的运动轨迹进行分析，得到针对虚拟瀑布模型的水体曲线。
[0112]
在本发明的一种实施例中，初始物理粒子包括若干个初始物理粒子，初始物理粒子的运动轨迹包括针对若干个初始物理粒子的若干个运动轨迹；水体曲线确定子模块可以包括如下单元：
[0113]
曲线分组距离阈值获取单元，用于获取针对虚拟瀑布模型的曲线分组距离阈值；
[0114]
曲线筛选单元，用于采用曲线分组距离阈值对若干个运动轨迹进行筛选，将筛选后符合曲线分组距离阈值的运动轨迹作为虚拟瀑布模型的水体曲线。
[0115]
在本发明的一种实施例中，水体曲线包括符合曲线分组距离阈值的水体曲线组；中心曲线生成模块602可以包括如下子模块：
[0116]
中心曲线生成子模块，用于对符合曲线分组距离阈值的水体曲线组进行拟合计算，得到针对水体曲线的中心曲线。
[0117]
在本发明的一种实施例中，中心曲线存在点信息，水体曲面信息包括针对虚拟瀑布模型的水体曲面的宽度信息以及曲面方向；虚拟瀑布模型生成模块603可以包括如下子模块：
[0118]
宽度信息存放子模块，用于将针对水体曲面的宽度信息配置在中心曲线的点信息上；
[0119]
水体曲面构建子模块，用于按照宽度信息与曲面方向构建针对虚拟瀑布模型的水体曲面；
[0120]
虚拟瀑布模型生成子模块，用于采用水体曲面构建得到虚拟瀑布模型。
[0121]
在本发明的一种实施例中，虚拟瀑布模型生成模块603还可以包括如下子模块：
[0122]
重采样子模块，用于获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面的高度距离阈值，采用高度距离阈值对中心曲线进行重采样；
[0123]
重采样子模块可以包括如下单元：
[0124]
重采样单元，用于按照高度距离阈值的整倍数，在中心曲线相应高度的位置添加曲线点。
[0125]
在本发明的一种实施例中，中心曲线具有曲线点；水体曲面构建子模块可以包括如下单元：
[0126]
水体曲面构建单元，用于采用宽度信息与曲面方向，对水体曲面分段进行构建；
[0127]
水体曲面构建单元可以包括如下子单元：
[0128]
水体曲面构建子单元，用于以曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合宽度信息的面片，并采用面片构建得到虚拟瀑布模型的水体曲面。
[0129]
在本发明的一种实施例中，虚拟瀑布生成子模块可以包括如下单元：
[0130]
碰撞体获取单元，用于获取预设虚拟场景的碰撞体，以及获取所生成的面片中的边缘面片与非边缘面片；
[0131]
包裹面片生成单元，用于将边缘面片向碰撞体弯折至包裹碰撞体，生成包裹面片；
[0132]
虚拟瀑布模型生成单元，用于采用非边缘面片与包裹面片，构建得到虚拟瀑布模型。
[0133]
在本发明实施例中，程序化建模软件通过物理粒子模拟的方式基于所获取的初始物理粒子获取水体曲线，构建虚拟瀑布模型的基本形态，然后再通过合适的重构方法基于所获取的水体曲面信息与所生成的中心曲线生成虚拟瀑布模型，通过所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。
[0134]
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0135]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
[0136]
包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于物理粒子的建模方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0137]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于物理粒子的建模方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0138]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0139]
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0140]
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0141]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0142]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0143]
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0144]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0145]
以上对本发明所提供的一种基于物理粒子的建模方法、一种基于物理粒子的建模装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种基于物理粒子的建模方法，其特征在于，所述方法包括：获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据所述初始物理粒子获取水体曲线；根据所述水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对所述虚拟瀑布模型的水体曲面信息；所述中心曲线用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面；根据所述水体曲面信息和所述中心曲线生成虚拟瀑布模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始物理粒子获取水体曲线，包括：对所述初始物理粒子进行物理解算，得到所述初始物理粒子的运动轨迹；对所述初始物理粒子的运动轨迹进行分析，得到用于构建虚拟瀑布模型的水体曲线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始物理粒子包括若干个初始物理粒子，所述初始物理粒子的运动轨迹包括针对若干个初始物理粒子的若干个运动轨迹；所述对所述初始物理粒子的运动轨迹进行分析，得到针对虚拟瀑布模型的水体曲线，包括：获取针对所述虚拟瀑布模型的曲线分组距离阈值；采用所述曲线分组距离阈值对所述若干个运动轨迹进行筛选，将筛选后符合所述曲线分组距离阈值的运动轨迹作为虚拟瀑布模型的水体曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体曲线包括符合曲线分组距离阈值的水体曲线组；所述根据所述水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，包括：对符合曲线分组距离阈值的水体曲线组进行拟合计算，得到针对所述水体曲线的中心曲线。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心曲线存在点信息，所述水体曲面信息包括针对虚拟瀑布模型的水体曲面的宽度信息以及曲面方向；所述根据所述水体曲面信息和所述中心曲线生成虚拟瀑布模型，包括：将针对所述水体曲面的宽度信息配置在所述中心曲线的点信息上；按照所述宽度信息与所述曲面方向构建针对虚拟瀑布模型的水体曲面，采用所述水体曲面构建得到虚拟瀑布模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面的高度距离阈值，采用所述高度距离阈值对所述中心曲线进行重采样；所述采用所述高度距离阈值对所述中心曲线进行重采样，包括：按照所述高度距离阈值的整倍数，在所述中心曲线相应高度的位置添加曲线点，采用所添加的曲线点对所述中心曲线进行重采样。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述中心曲线具有曲线点；所述按照所述宽度信息与所述曲面方向创建针对虚拟瀑布模型的水体曲面，包括：采用所述宽度信息与所述曲面方向，对所述水体曲面分段进行构建；所述采用所述宽度信息与所述曲面方向，对所述水体曲面分段进行构建，包括：以所述曲线点为中心，向相同的曲面方向生成若干个符合所述宽度信息的面片，并采用所述面片构建得到虚拟瀑布模型的水体曲面。8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述采用所述水体曲面构建得到虚拟
瀑布模型，包括：获取预设虚拟场景的碰撞体，以及获取所生成的面片中的边缘面片与非边缘面片；将所述边缘面片向所述碰撞体弯折至包裹所述碰撞体，生成包裹面片；采用所述非边缘面片与所述包裹面片，构建得到虚拟瀑布模型。9.一种基于物理粒子的建模装置，其特征在于，所述装置包括：水体曲线获取模块，用于获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据所述初始物理粒子获取水体曲线；中心曲线生成模块，用于根据所述水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对所述虚拟瀑布模型的水体曲面信息；所述中心曲线用于构建虚拟瀑布模型的水体曲面；虚拟瀑布模型生成模块，用于根据所述水体曲面信息和所述中心曲线生成虚拟瀑布模型。10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述基于物理粒子的建模方法。11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述基于物理粒子的建模方法。

技术总结

本发明实施例提供了基于物理粒子的建模方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取用于构建虚拟瀑布模型的初始物理粒子，根据初始物理粒子获取水体曲线；根据水体曲线生成针对虚拟瀑布模型的中心曲线，并获取针对虚拟瀑布模型的水体曲面信息；根据水体曲面信息和中心曲线生成虚拟瀑布模型。通过所引入的物理解算的过程对物理粒子解算得到水体曲线，并以所得到的水体曲线为基础进行虚拟瀑布模型的建模，所生成的虚拟瀑布模型能够基于物理粒子的引入使得其内部具有更多动态，且所得到的建模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。模结果能够满足具有自然有机形态的建模目的。