雾作为自然景观的一种气体现象,是由无数小颗粒随机运动形成的,外形不规则,没有光滑的表面。雾在大气中的运动受重力和空气阻力的作用,同时在沉积、飘移、蒸发过程中还伴随着传质、传热及动量交换,因此模拟过程中须考虑计算流体力学物理模型。
对雾进行模拟的方法大致可分为五类:第一类是应用纹理映射的方法,这种方法难以获得具有真实感的运动图像,且人工痕迹大;第二类是采用各种光照模型的体绘制方法,主要缺点是场景中的所有元素都必须使用同一种绘制技术,使得气体现象的模拟计算量极大,从而限制了应用;第三类是分形几何方法,首先描述物体的大致结构形状,然后利用随机仿射变换或光照将物体表现出来,适于表现静态图像的精细结构;第四类是细胞自动机方法,其特点是组元简单,但组合效果复杂,适用于低维情况下简单模拟的场合;第五类是基于物体运动过程进行研究的方法(如基于扩散过程、粒子系统等),其优点是能够展现气体现象的动态特征,且真实感强,能够在虚拟环境中满足沉浸感的需要,难度在于运动规律的提取以及实时绘制。