动态自然景物,例如云、烟、火、雨、雪等,传统的造型方法很难描述它们的形状和运动,难以得到具有真实感的模拟。因此,模糊对象的模拟一直以来都是计算机图形学领域研究的热点和难点。粒子系统是迄今为止被认为模拟不规则景物最成功的一种图形生成算法,它采用了一套完全不同于以往造型、绘制系统的方法构造、绘制景物。在粒子系统原型基础上,已有许多利用粒子系统模拟自然景物的工作。本文研究面向对象的粒子系统API设计及其在模糊对象(Fuzzy Object)模拟的应用。论文的主要研究工作如下:第一、采用面向对象程序设计中类的概念,设计并实现了一个面向对象的粒子系统API。它是一个C++的类库规范,允许应用粒子的动态行为。这些API易于添加实现基于粒子的交互式图形应用效果,例如游戏和虚拟环境。对于非交互式图形系统,例如计算机动画,粒子API仍然适用。第二、基于上述粒子系统API,探讨了它在火焰模拟中的应用,仿真实现了一种新的火焰模拟生成算法。它采用高斯分布生成初始的火焰粒子,并将现实中火焰复杂的运动场进行了简化,结合纹理映射技术,模拟生成了具有真实感的火焰效果。第三,通过对不同形态的喷泉进行建模,在粒子系统的基础上,结合纹理映射技术,得到了几种不同的喷泉模拟效果。从仿真效果看,它们都具有较为逼真的效果。基于上述粒子系统API,分别探讨了它在模糊对象模拟中的应用,包括火焰与喷泉。在VC平台,利用OpenGL图形包的仿真实验结果表明,算法取得了较好的效果。