肥皂泡颜色形状及其在风场中运动的真实模拟
小学科学小实验：肥皂泡怎么跑
科学小实验之肥皂泡怎么跑为了更好的培养我们的观察能力和分析能力，老师让我们回家做科学小实验。
今天为大家介绍一个非常简单的小实验，利用肥皂泡来学习一些新的知识。
大家对肥皂泡肯定不陌生，不论是哪个年代的小孩应该都玩过这个游戏。
只需要把肥皂水装起来，用吸管吹一下，就能吹出来五彩缤纷的肥皂泡。
这些泡沫在阳光下呈现出绝妙的色彩，让所有看见的人都为之心动。
但是大家观察过没有，这些肥皂泡吹出来后是如何运动的呢？背后的原理又是什么呢？首先是做肥皂水，根据手边有的材料，可以适当选取用洗洁精或者洗衣粉，用水稀释搅拌后倒入容器中。
随后用一只吸管，蘸取肥皂泡，吹出泡泡。
可以一人吹一人观察，也可以一个人吹多个泡泡以后再观察，并且进行记录。
通过观察肥皂泡的运行轨迹我们可以发现，肥皂泡并不是像氢气球那样一直往天上飞，也不会一直平行前进。
这些泡泡飘来飘去，可以看出肥皂泡都是先往上飞一段时间，接着又会掉下来，并且在某一点的时候破裂消失。
这是什么原因呢？百思不得其解的我去问了妈妈，但是妈妈都没有注意到这个现象，更不知道原因。
无奈，我只能和妈妈一起去网上寻找答案了。
原来，这么简单的问题背后的答案却有点复杂。
首先，我们必须知道，空气并不是一样的，不同温度的空气占据的位置不同。
温度高一点的空气在上面，温度低一点的空气在下面。
肥皂泡是我们用嘴巴吹出来的，嘴巴里的空气是热空气，肥皂膜把嘴巴里的热空气和一般的空气隔绝开，热空气在里面。
形成肥皂泡的热空气占据的是之前一般空气的位置，会把一般的空气排开。
那么根据阿基米德原理，一切浸在液体或气体内的物体都会收到液体或气体给予的竖直向上的浮力，气泡越大，浮力越大。
给气泡吹气后，肥皂泡受到的浮力大于它自己的重力，它就会上升了。
随着气泡的运动，肥皂泡内和肥皂泡外的空气温度会越来越靠近，肥皂泡里面的温度会下降。
热胀冷缩，肥皂泡就会变小，浮力就会变小。
当浮力比它的重力要大时，肥皂泡就会下降。
通过这个简单的小实验，我们可以知道肥皂泡的运行轨迹以及其背后蕴藏的原理。
《肥皂泡》_完美课件【部编版】1
为什么说是 五色的浮光？
这肥皂泡，吹起来很美丽，五色的浮 光，在那轻清透明的球面上乱转。
当太阳光照射到泡泡上时发生了折射、反射，折 射光和反射的光在泡泡表面发生了衍射。使各种光分 离出来，我们就看到了彩虹，彩虹的颜色是七色：赤 橙黄绿青蓝紫。
三 《年 肥级 皂下 泡》册_语完文美课课件件-第 部2编0课版1【肥教皂学泡课件人教 】部编版(共20张PPT)
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结构梳理
吹肥皂泡的过程
肥 欣赏肥皂泡美丽的样子
皂
童年的水墨画
泡 由肥皂泡产生的美好想象
三年级下册语文课件-第20课 肥皂泡 人教部编版(共20张PPT)
对美 好生 活的 向往
三年级下册语文课件-第20课 肥皂泡 人教部编版(共20张PPT)
主题概括 这篇课文写的是 冰心奶奶 童年时做肥皂泡 ，
吹肥皂泡 的事情，寄托了 对童年生活的向往 。
做肥皂水
可以换成别 的词吗？
方法是把用剩的碎肥皂放在一只小 木碗里，加上点儿水，和弄和弄，使它 溶化。
和弄和弄是搅拌的意思，可以 换成“搅和搅和”
三 《年 肥级 皂下 泡》册_语完文美课课件件-第 部2编0课版1【肥教皂学泡课件人教 】部编版(共20张PPT)
肥皂泡仿照第五自然段小练笔
肥皂泡仿照第五自然段小练笔在我们的生活中，肥皂泡是一种美妙的事物。
这种盈满色彩和绚丽多姿的气泡令人着迷，让我们忘记了生活的烦恼和忧虑。
但是，你知道吗？人类已经学会了仿制肥皂泡这个奇妙的自然现象。
在现代化的科技领域，通过模拟仿制肥皂泡，人们得以探究许多科学问题，这催生了许多新技术和新发现。
1. 自然与仿制时至今日，肥皂泡的美妙还是会吸引我们的注意力。
在太阳光下，它们发出闪烁的光芒，看起来十分迷人。
肥皂泡的形成要求水分子排列紧密，而空气分子则比水分子稀疏。
在泡泡液中，当水分子形成一个致密的薄膜时，空气被封锁在其中，这样一来，泡泡本身就形成了，颜色和形状由于泡在空气中的光线折射效应而产生的很多光学特性。
仿制肥皂泡是一种复杂的工艺，需要一些复杂的装置和材料，包括液体媒介和气泡膜。
虽然仿制肥皂泡的效果与自然界中的泡泡有所不同，但是我们依然可以从中获得关于泡的情况、气泡膜的外形和支持结构等信息。
2. 模拟实验仿制肥皂泡液的首要条件是要具有避免溢出及保持空气稳定的功能。
通常，人们采用了一种特殊配方，即肥皂液。
这种液体能够稳定地抓住空气分子以形成气泡，而缺少这种液体则很难形成完美的泡泡。
为了达到最佳的效果，仿制装置还需要精密的调节和人工监管，此外，也需要利用光学设备和仪器来获得更准确的数值结果。
3. 仿制肥皂泡的应用在科学领域，仿制肥皂泡被广泛用于模拟研究气体、光学、材料等方面的问题。
例如，仿制肥皂泡可以帮助科学家探究液体的流动状况，研究各种物理现象，并推动科技的发展，例如可用於探究材料的物理特性、原子和分子基础的化学研究和光学成像等等领域，另一方面仿制肥皂泡可以被应用在创新和推广领域中。
在创新设计和产品开发中，仿制肥皂泡的美丽和独特性为科学家们提供了无穷无尽的灵感。
在视觉艺术和娱乐领域，仿制肥皂泡的美丽和魅力也不断地被发掘。
4. 结论总的来说，仿制肥皂泡是一种令人兴奋的活动，可以从中发掘出许多科学问题，推动科技的进步，并为人们提供更美好、更美丽、更幸福的生活。
统编版三年级语文下册第20课《肥皂泡》精品课件
忽然低了头，揉出了眼泪。
“我们”揉出了眼泪，一方面 是因为光丽的薄球散裂了，肥 皂水洒到了眼睛里；另一方面 是因为“我们”用心吹起的美 丽的肥皂泡散裂了，内心感到 稍许失落。
“悬着心”“仰着头”“屏住呼吸”细致 入微地刻画了“我们”聚精会神地看肥皂 泡飘飞的神态，写出了“我们”对肥皂泡 的期待与关注；以及“我们”对美丽的肥 皂泡会破裂的担心。这样的期待、关注与
这是课后第3题哦！
读句子，体会丰富的想象，再想一想：这些轻清脆丽 的小球，还有哪些美丽的去处呢？
◇借着扇子的轻风，把她们一个个送上天去送过海去。 ◇到天上，轻轻地挨着明月，渡过天河跟着夕阳西去。 ◇或者轻悠悠地飘过大海，飞越山巅，又低低地落下，
落到一个熟睡中的婴儿的头发上……
参考答案：扇子的轻风，把她们一个个送上天去，她们 轻悠悠地飘过森林，穿越峡谷，又低低地落到北京天安 门广场，看国旗冉冉升起……
√ 点儿水，和（hé huò huó hè）弄和弄，使它溶化。
理解词语
【溶化】 【黏稠】 【飘游】
试着把词语和意思连起来！
又黏又稠。 轻缓地飘动。 指（固体）溶解。
【玲珑娇软】 【颤巍巍】 【光影零乱】 【轻清脆丽】
本课指肥皂泡处于动态中，表面的颜色 和光泽变化迅速而且多样，显得零乱、 不整齐，没有规律。
时间时间地点地点快乐吹泡泡方法是把用剩的肥皂放在一只小木碗里加点儿水和弄和弄使它溶化然后用一支竹笔套管蘸上那黏稠的肥皂水慢慢地吹起来吹成一个轻圆的网球大小的泡儿再轻轻地一提那轻圆的球儿便从管上落下来软悠悠地在空中飘游
课前预习
美丽的泡泡
肥皂泡为什么是彩色的？
这是阳光在肥皂泡的正面和背面发生反射造成的。阳光是由七 种单色光组成的，如果在肥皂泡的某一处恰好使得两股反射回来的 红光相互抵消了，在这个地方看到的就是失去了红光的阳光，也就 是蓝绿色。而在另一部分，某种色光得到了加强，呈现出来的就是 另一种颜色。肥皂泡就是这样把阳光分解，呈现出斑斓的色彩。
做肥皂泡的实验作文三年级
做肥皂泡的实验作文三年级神奇的肥皂泡今天，我和妈妈去公园玩，阳光明媚，花儿笑，蝴蝶飞舞。
我最喜欢看天空中飘着的肥皂泡，它们像是天上的星星，又像棉花糖一样软绵绵的。
妈妈拿出了一块肥皂，还有一瓶洗洁精。
她告诉我：“小宝，今天我们来做做看，吹出一个个五彩斑斓的肥皂泡。
”我听了眼睛一亮，心想：“哇，这真是太神奇了！”我们找了一个空旷的地方，妈妈教我如何把肥皂搓成小块，然后挤在碗里。
接着，我把洗洁精倒进去，搅一搅，让肥皂和洗洁精混合在一起。
我按照妈妈说的，双手搓呀搓，感觉肥皂块变软了，就像棉花糖一样。
妈妈示范给我看，轻轻地把肥皂块放在嘴边，用力一吹，一个大大的肥皂泡就飞起来了！它在空中摇摆，好像在跳舞，又像一个害羞的小姑娘捂着脸。
我也迫不及待地拿起肥皂块，学着妈妈的样子吹起来。
可是，我怎么吹也吹不大，肥皂泡总是“啪”的一声掉下来。
我有点灰心，但妈妈鼓励我说：“没关系，再试一次，你一定可以的。
”我鼓起勇气，再次尝试。
这次，我学着妈妈的样子，轻轻一吹，肥皂泡终于成功了！它稳稳地挂在半空中，就像一个真正的小太阳，发出五颜六色的光芒。
妈妈夸我真聪明，她说：“你看，只要肯努力，没有什么是做不到的。
”我开心得跳了起来，觉得今天真是太棒了！回到家，我还回味着那个五彩缤纷的肥皂泡。
我想，也许有一天，我也能像妈妈一样，吹出一个又一个美丽的泡泡，让它们在天空中自由飞翔。
这个实验真的太有趣了！我希望以后还能和妈妈一起玩更多有趣的游戏，探索更多奇妙的事物。
因为我知道，生活中充满了无限的可能，只要我们用心去发现，就能收获满满的快乐和惊喜。
肥皂泡300字作文
肥皂泡300字作文范文一：作为一个学生，我非常喜欢玩肥皂泡，它能让我感受到无穷的乐趣。
玩肥皂泡需要的工具有肥皂水和吹泡器。
当我们将吹泡器浸入肥皂水后，吹气即可创造出漂亮的肥皂泡。
玩肥皂泡的过程中，我们可以发现有很多奇妙的现象。
比如说，肥皂泡的形状是圆形的。
当我们吹入空气时，肥皂泡会变得越来越大，这是因为吹入的空气会推动泡液分子相互作用力，使其扩大。
当泡液的表面张力无法继续承担外部压力时，泡液就会破裂。
除此之外，肥皂泡的颜色也非常美丽。
这是因为肥皂泡表面会形成很薄的薄膜，薄膜会反射周围环境的光线，造成一种彩虹的效果。
这个现象被称为色彩干涉现象。
总的而言，玩肥皂泡不仅可以让我们感受到乐趣，还可以帮助我们了解科学原理，如表面张力和色彩干涉现象。
让我们一起玩肥皂泡，探索科学的奥秘吧！要点分析：写作重点：描述肥皂泡的制作和现象，以及玩肥皂泡的乐趣和效益，并概括分析科学原理。
用词分析：使用了“肥皂水”、“吹泡器”等具体的术语描述肥皂泡的制作过程。
使用了“推动泡液分子相互作用力”、“色彩干涉现象”等专业术语描述肥皂泡的现象和科学原理。
范文二：在学生中间，玩肥皂泡是最受欢迎的一种游戏。
肥皂泡不仅可以让我们放松身心，还可以提高我们的观察和想象能力。
制作肥皂泡非常简单，我们只需要用一杯水和一些肥皂就行了。
首先，我们需要在杯子里加入肥皂水。
其次，我们需要把吹泡器蘸入肥皂水中，并轻轻吹气，这样就可以吹出一个漂亮的肥皂泡了。
玩肥皂泡的时候，我们可以观察到许多有趣的现象。
比如说，肥皂泡的颜色会因为光的折射而发生变化，这是因为肥皂泡表面的薄膜不同厚度，从而在不同的光波长下呈现出不同的颜色。
而肥皂泡的形状也非常有趣，因为肥皂泡的表面张力会让泡的形态在力的掌控下趋于平衡。
总的来说，玩肥皂泡是一种有趣而有益的活动。
它可以让我们放松身心，提高观察能力和科学想象力。
因此，不妨尝试一下玩玩肥皂泡，体验这种美妙的感觉！要点分析：写作重点：描述肥皂泡的制作和现象，以及玩肥皂泡的乐趣和效益。
三年级肥皂泡小实验作文
三年级肥皂泡小实验作文有一天，阳光明媚，蓝蓝的天空上飘着几朵白白的云朵。
小明和小红在花园里玩耍，他们今天决定做一个有趣的小实验：肥皂泡实验！“我们今天要做的实验就是肥皂泡！”小明兴奋地说。
他手里拿着一个小瓶子，瓶子里装着肥皂水。
“哇，听起来好有趣！”小红眼睛里闪烁着光芒，“那我们要怎么做呢？”“很简单！”小明边说边从口袋里拿出一个泡泡吹管，“你只需要用这个泡泡吹管来吹肥皂泡。
”小红好奇地看着泡泡吹管，仔细观察了下。
泡泡吹管有一个小小的圆圈，圆圈里沾着一些肥皂水。
她伸手接过来，迫不及待地要试一试。
“我先来试试！”小红兴奋地说。
她把泡泡吹管放到肥皂水里，轻轻地吹了一口气，结果只冒出一个小小的泡泡。
“哇，好漂亮啊！”小明惊呼，“那个泡泡在阳光下反射出好多彩色的光呢！”小红也笑了，她们俩开心地看着泡泡在空中飞舞。
可是，不一会儿，泡泡就破了，消失得无影无踪。
“再来一次吧！”小明提议说。
小红点点头，她们都觉得这样很有趣。
这一次，小明决定展示他的泡泡吹技艺。
他把泡泡吹管沾进肥皂水里，吸了一口气，然后用力吹。
一个大大的泡泡从吹管里冒了出来，慢慢地飘到了空中。
“哇，好大的泡泡！”小红惊讶地叫道，“看，它飞得好高啊！”泡泡在空中飘啊飘的，阳光把它照得五光十色，像一颗彩虹星球似的。
小明和小红都盯着那泡泡，目不转睛。
“这个泡泡能飞到天上去吗？”小红好奇地问。
“应该不能吧，”小明笑着说，“泡泡太轻了，总会被风吹走。
”果然，泡泡在空中飞了一会儿，终于在一个微风的吹拂下破了。
小明和小红都发出了小小的叹息声，但很快就开心了起来。
“我们可以试着用不同的肥皂水配方，看看会有什么不同的泡泡哦！”小红兴奋地提议。
“好主意！”小明立刻同意了，他拿出一个小瓶子，上面写着“自制肥皂水配方”。
小明小心翼翼地倒了一些肥皂水到一个小碗里，然后加入了一点点糖。
两人都围在小碗边上，看着肥皂水变成了一种特别的颜色。
“试试这个配方吧！”小明递给小红泡泡吹管。
四年级吹肥皂泡_演示文稿
• 人们认为肥皂泡只能昙花一现， 这一点，并不完全正确。 如果给
它适当的照顾，可以使肥皂泡 存到几十天。英国物理学家杜瓦 把肥皂泡保存在特制的瓶子里， 排除尘埃，防止干燥和空气的震 荡，可以把肥皂泡保存一个月。 还有人把肥皂泡保存在玻璃罩下 面，一直保存了好几年。
首先用铁丝做成一个大环， 接着用大容器盛满肥皂水，大 环放进容器中，沾满肥皂水后 提出来，小心别让肥皂薄膜破 了。慢慢地挥动铁环，让风力 将肥皂水膜鼓胀为大肥皂泡泡。 最好在肥皂水中添加少许淀粉 或糖浆、蛋白、汽油等来强化 肥皂水膜。
快去试一试吧！
作业：
• 课下玩一玩吹肥皂泡的 游戏或者其他游戏。这次 要有意识的玩, 留意玩的 过程，按顺序记叙下来。 玩儿时还要认真观察，积 极想象，像冰心奶奶那样 把想象的内容记录下来。
肥
皂泡
美丽的肥皂泡：
美丽的肥皂泡：
感受吹起来的泡泡:
吹起来的肥皂泡很美丽，五色的浮光， 在那轻清透明的球面上乱转。若是扇得好， 一个大球，会分裂成两三个玲珑娇软的小 球，四散分飞。有时吹得太大了，扇得太 急了，这脆弱的球，会扯成长圆的形式， 颤巍巍的光影凌乱。这时，大家都悬着心， 仰着头，屏着呼吸，——不久，这光丽的 薄球就无声地散裂了。肥皂水落了下来， 洒到眼睛里，使大家都忽然低了头，揉出 了眼泪。
飞走的快乐、骄傲和希望…
• 这梦幻般的肥皂泡，是我 们自己小心地轻轻吹起的， 吹了起来，又轻轻地飞起， 是那么圆满，那么自由， 那么透明，那么美丽。
2007年11月23日英国伦敦 博物馆被称为泡泡人SAMSAM， 用一个巨大的肥皂泡将50名学 生罩了起来。SAMHEATH打破 了一个泡泡容纳最多人的吉尼
斯世界纪录，之前的世界纪录 是一个泡泡容纳42人。
肥皂泡能飞到哪里去作文
肥皂泡能飞到哪里去作文
肥皂泡，这个看似脆弱的东西，却有着让人惊叹的飞行能力。
它们可以在空中飘荡，翻滚，甚至还能做出各种各样的形状。
那么，肥皂泡能飞到哪里去呢？
我们来看看肥皂泡的起源。
肥皂泡是由水、空气和肥皂液组成的。
当水与肥皂液混合时，会产生一个薄膜，这个薄膜就是肥皂泡的基础。
然后，当空气进入这个薄膜时，就会形成一个气泡。
这个气泡就像是肥皂泡的小“家”，它会带着肥皂泡一起飞行。
那么，肥皂泡能飞到哪里去呢？其实，肥皂泡可以飞得很高很高。
当你吹出一个肥皂泡时，它会在空中飘荡一段时间，直到最终破裂。
但是，如果你吹出的肥皂泡足够大，它就可以飞得更高。
有时候，你甚至可以看到肥皂泡在天空中盘旋，就像一只小鸟在飞翔一样。
除了飞得很高之外，肥皂泡还可以飞得很远。
当你吹出一个肥皂泡时，它会在空中飘荡一段时间，直到最终破裂。
但是，如果你吹出的肥皂泡足够大，它就可以飞得更远。
有时候，你甚至可以看到肥皂泡在地面上跳跃，就像一个小球在滚动一样。
当然啦，肥皂泡也有它的局限性。
比如说，当天气变得潮湿或者有风的时候，肥皂泡就会变得不稳定。
它们可能会突然破裂，或者被风吹走。
所以，如果你想让肥皂泡飞得更远、更高、更久一些，就需要选择一个合适的时机和地点。
总之嘛，肥皂泡虽然看似脆弱无力，但它们却有着让人惊叹的飞行能力。
它们可以飞得很高很高、很远很远。
所以呢，下次当你看到一个肥皂泡时，不妨想象一下它正在天空中翱翔的样子吧！。
统编人教版三年级语文下册第20课《肥皂泡》优秀课件
泡儿，再轻轻地一提，那轻圆的球儿便从管上落了下来，
软悠悠地在空中飘荡。若用扇子在下面轻轻地扇送，有时
能飞得很高很高。
吹肥皂泡的过程。
我们一起 轻柔地读一读！
圈出吹肥皂泡方 法的关键词语。从中
吹肥皂泡动作要轻柔。
你体会到了什么？
这肥皂泡，吹起来很美丽，五色的浮光，在那轻清透明的球面 上乱转。若是扇得好，一个大球会分裂成两三个玲珑娇软的小球， 四散分飞。有时吹得太大了，扇得太急了，这脆薄的球，会扯成长 圆的形式，颤巍巍的，光影零乱。这时大家都悬着心，仰着头，屏 住呼吸，——不久，这光丽的薄球就无声地散裂了，肥皂水落了下 来，洒到眼睛里，大家都忽然低了头，揉出了眼泪。
课堂演练
一、看拼音，写汉字。
xī wànɡ yīnɡ ér
fēi yuè
（希 望 ）（ 婴 儿 ） （飞 越 ）
yí chuàn yǎnɡ tóu （一 串 ）（ 仰 头）
课堂演练
二、在括号里填上适当的词语。
（ 慢慢 ）地吹 （轻轻 ）地提 （ 轻轻 ）地扇 （轻清翠丽）的肥皂泡
课堂演练
三、根据课文内容填空。
玲珑娇软 颤巍巍 光影零乱
轻柔愉悦 紧张专注担心与期待
请你也来试着 读一读吧！
课堂小结
今天我们知道了制造肥皂 泡的时间、地点、如何制造肥 皂泡，以及肥皂泡的样子。那 冰心老奶奶后面还会为我们介 绍关于肥皂泡的什么呢？下节 课让我们继续来学习。
布置作业
1.课后生字组词写 一遍。
2.将本课你喜欢的 句子摘抄到积累本上。
第六单元∙第20课
肥皂泡
第三课时
谈话导入
同学们，上节课我们学习了关于“肥皂泡”的前三 个方面，大家还记得是哪三个方面吗？对，分别介绍了 “吹肥皂泡的时间和地点”“如何吹肥皂泡”“欣赏肥皂 泡的样”这节课我们继续学习。
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中图分类号：Ｔ ３ １９ Ｐ ９．
文献标识码 ：Ａ
Ｄ ：１ ．９ ９ ． ｓ ．０ ７７ １ ．０ １Ｏ ．１ Ｏｌ ０３ ６ ￣ｉ ｎ１ ０ －９ Ｘ２ １ ．６０ ５ ｓ
０ 引言
对 自然现 象 的模 拟一 直是 计算 机 图形 学领 域 最 具有挑 战性 的研究 内容之 一 ， 皂泡拥有 引人入 肥 胜 的颜色和独特 的物理特 性 ， 电影和游戏 领域有 在 着必不可 少的应用 。光 的干涉现象 、肥皂泡 的随机 运动增加 了计算机模拟 的难度 ， 因此在保证 快速渲 染 的同时，能对其进 行真实展现 ，在模拟肥 皂泡方
但受到场 景和 物体复杂度 的限制 。 ０ ０年 Ｗｉｉ ２１ ｌａ １ ｍ 通过控制物 体对周 围纹 理的反射和光 照等 ， 调整物
好 ，但 其计算代价 大、渲染速度慢 。为 了提 高计算 速度 ， 人们进 行 了很 多改进 ， 但在肥 皂泡模拟方 面
效 果不显著 。
２０ ００年 Ｇｌｓｒ从物理 、化学和计算机 图形 ａｓｅ
公式为
ｎ Ｌ — 厂Ｌ
形状 而言 ， 肥皂 泡是一个 带有表面 虹彩现象 的空心 形体 的膜 ，这个膜 由非常 薄的肥皂水 形成 。单个 的 肥皂 泡 因为表 面张力和 内部包含气 体 的压 力 ， 表面 积趋 向于最 小，自然界 中的肥 皂泡在 没有外力 作用
’
（） １
面有重 要意义 。
子 或 障碍 物 的交 互情 况 ，计 算 量 庞 大 。２ ０ 年 ０４ １ ｓｋ 根据肥皂泡 膜厚度 的不同考 虑光 的干涉 ， ｗａａｉ 舍
弃光线追 踪方法而使用 Ｐ缓冲区进行 实时模拟 ， 加 快 了模拟速 度 ，但 忽略 了肥 皂泡 膜上 的折 射现
象 ，模拟效果 失真 。２ ０ ０ ６年 Ｌ 通过物 理公式计算 ｉ 压力模 拟膨胀物体 的运动 ，运算过程 复杂 。２ ０ ０７ 年 Ｓ ｄｇ ｉ ａ ｅ ｈ 沿用 Ｇｌ ｓｅ 的几何 结构和 颜色计算方 ａ ｎｒ ｓ 程 ，通 过渲 染器 对 肥皂 泡表 面颜 色进 行绘 制 舾 ０ 。 ２０ ０ ８年 Ｓ ｉ ｄ ｈｍａ ａ采用 粒子水平集 方法模拟气泡 合
肥 皂泡颜 色形状及其在风场 中运 动的真 实模拟
吕梦雅 ，张 蕾，唐 勇
（ 山大学 信息科学与工程 学院，河北 秦皇岛 ０ ６ ０ ） 燕 ６ ０ ４
摘 要 ：带有虹彩效果的肥皂泡及其运动的模拟是真实环境模拟 或电影游戏的重要组成部分 ，在具体应 用中由 于光干涉现象 的复杂度影响 了模拟 的速度和效果 。几何结构 方面采用基于余弦定理和相似三角形的方法 ，计算 任意半径 的肥皂泡合并后中间薄膜所在球 的半径及位置，公式更具有普遍性；颜色渲 染方面利用基于动态纹 理
目前对 肥 皂泡 及泡 沫干 涉 条纹 的模 拟主 要采
用 光线 追踪 方法 ，在 处理 反射 、 阴影 时视觉 效 果
并与分离 ，用 Ｃ Ｇ语 言绘制表面 口，但忽略气泡 变 形 。２ ０ ０ ８年 Ｘｉ 出绘制折射 光线时考虑周 围动 ｎ提 态物体 ， 但基 于 网格 的计算方 式使得颜色绘制 不 精确 。０ ９年 Ｒｔｃｅ提 出交互 式反射编辑方 法 ， ２０ ｉ ｈｌ ｓ
ｙ ｕ ｄ ．ｃ ｓ ．ｅ ｕ ａ。
第 ６期
吕梦雅 等
肥皂泡 颜色 形状及其在风场 中运动的真实模拟
５５ ４
１ 基于余弦定理和相似 三角形 的合并后肥 皂泡中间薄膜构造方法
肥皂泡 的研究主 要从形状和 颜色两个 方面 ， 就
为保 证实验 结果 的准确 性和普遍 性，根据
ＡＡ ￣似于 ＡＢ ， １ ＭＣ ＤＣ￣图 所示变量 ，ＤＣ 的计算
学角 度 ，针对 肥皂 泡 的特性 和物 理 实验得 出的结 论 ， 肥皂泡膜 表面干涉现象 所产生 的虹彩 效果和 对
体材质 ， … 但对 复杂纹理计 算时间长 。 ００年 Ｌｕ ２１ ｉ
采用 随机 过程方法模拟 风场 ， 通过划分 网格减少计 算 复杂 度 ｎ，但 为保证实 时性简 化求解过程 。 ” 综上 ，为解决光线追踪 方法绘制 的延迟 ， 效 有
第３ ５卷 第 ６期
２１ 年 １ ０１ １月
燕 山大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ Ｙａ ｓ ａ ｉ ｅ ｓ ｙ ｏ ｔ
Ｖｌ１ ３ ＮＯ． ６ ０． ５
ＮＯＶ ２ １ ． ０１
文章编号：１ ０ －９ （０ ）０ —５ ４０ ７７ １ ２ １ ０ Ｘ １ ６０ ４ －５
多个肥 皂泡合 并后 的几何结 构进行分 析 Ｄ］ 易于 － ２ 实现 ， 不具有普遍性 。２０ 年 Ｄｕｉｏｉ 但 ０１ ｒ ｖｃ将肥皂 ｋ 泡模拟 成一系列颗粒和 三角补丁 ， 由肥 皂泡薄膜 的 提 高肥 皂泡模拟 的实时 Ｉ 生和真 实度 ， 针对 以往方 法 提 出改进 ， 注于肥皂泡 上光学效果 、几何结构 和 专 运动规律 的展现 。
弯曲程度决定内部压力， 模拟了肥皂泡与风或其它 物体交互的现象 Ｂ 但需要计算每个粒子与其它粒 ，
收稿 日期：２ １－６３ ０ １ —０ ０
基金项 目：国家 自然科 学基金资助项 目 （０ ７ ０ ３ ６９ ０ ７ ）
作者简介：・ 吕梦雅 （９ ５） １６一 ，女，辽宁黑山人 ，博士 ，教授，主要研究方 向为计算机 图形学、计算机多媒体技术，Ｅ ｉ ｊ ＠ ｍａｌ ｌ ：ｘ ｍｙ
的 反 射 光 线计 算 方 法 ，并 引 入 精 确光 学折 射 算 法 ，绘 制 肥 皂 泡表 面 的虹 彩 颜 色 ； 与风 场 交 互 运 动 方 面 ， 通过 计
算基于三角面片的肥皂泡上每个点的受力方程 ，控制整体运动。实验在保证肥皂泡真实度 的前提下 ，提高了模
拟 速 率 和 可视 化 效 果 。 关 键 词 ： 肥 皂 泡 ；余 弦 定 理 ；精确 光 学 折 射 ；风 交 互