声音是增强虚拟世界真实感的重要元素,听觉渲染一直是虚拟现实领域中的研究热点。流体动画,如爆炸、火焰、流水等是虚拟场景中常见的视觉现象,为这些场景合成真实的声音,对增强虚拟环境的真实感具有较高的研究价值。目前,在流体的声音合成方面已经有不少成功的工作,如火声、水声等的合成,但对于爆炸声音的合成研究较少。本文专门针对爆炸动画的声音合成及交互式爆炸动画的声音合成进行了研究。首先,本文为爆炸动画的声音真实感模拟提出了一种自动生成方法。本文主要研究了爆炸过程中出现的两种主要现象所对应的声音,即火球现象对应的冲击声和燃烧现象对应的燃烧噪声。基于声音样本和从物理动画中得到的相关参数,我们分两部分分别合成了这两种声音。对于冲击声的合成,根据爆炸动画产生过程中的燃料消耗的动态变化可以确定冲击声的发生和持续时间,从而能够从录音样本中根据高频内容提取出与火球动画相匹配的冲击声。对于燃烧噪声的合成,本文提出了一种新的基于音色相似性的燃烧噪声合成方法。根据采用物理的方法合成的低频爆炸声音的音色特征,我们从构建的声音语料库中选取与其音色相似的声音粒子并合成了完整的燃烧噪声。最后,根据冲击声的发生和持续时间将两者混合,得到了合理的爆炸声音效果。另外,考虑到交互式爆炸场景中往往伴随着刚体破碎运动的声音,本文提出了一种交互式爆炸动画的声音合成方法。交互式爆炸场景通常包括爆炸现象和物体破碎现象。本文将这两种现象视为爆炸事件和破碎事件来分别处理,为其分别合成了爆炸声音和交互式特征声音。对于特征声音的合成,首先采用基于经验模式分解的方法从录音样本中提取出特征声音。然后,采用了一种基于频谱通量的粒子分割方法构建了一个特征粒子字典,并设计了一种基于脉冲响应的级联声音合成方法来重构与破碎事件相同步的特征声音。另外,本文提出了一种基于感知优先的声音混合方法将两种事件对应的声音进行了合理混合,得到了完整的交互式爆炸动画的声音结果。