物理老化模拟是计算机图形学研究领域的一大分支,其中物体开裂是自然界最常见的物理现象。随着硬件设备计算能力的提升以及游戏行业的迅猛发展,对场景中物体的物理表现要求越来越高,越来越多的物理破碎效果开始在游戏中出现,极大地提升游戏的交互真实感。物体表面裂纹是人类生活中最为常见的现象,其产生的缘由常常是物体表面材料自身的收缩,而墙体上的涂料受湿度、组成材料等因素影响,比墙体要更加容易收缩,从而在墙面上产生压力。随着时间的推移,墙体涂料通过产生裂缝以释放压力。实现物体表面受环境因素影响的模拟算法,模拟墙体涂料在不同环境湿度下的物理表现,对物体产生裂缝的研究以及物体老化模拟具有重要的意义。本文根据墙体与涂料的附着关系、环境因素等,提出了墙体涂料老化的模拟算法。墙体由于时间推移、环境等因素的影响,会产生不同程度的裂缝。目前的研究中常用有限元方法完整模拟物体裂缝生成,该方法计算代价大,本文为了达到模拟的实时性,牺牲部分的物理正确性,结合了目前流行的Position based dynamic(PBD)方法,提出了一个实时模拟墙体涂料受环境因素影响的双层计算模型,并提供物理参数控制模拟过程及效果,同时根据目前的研究成果,改进和完善用于墙体涂料的撕裂算法。为了模拟墙体处于高湿度环境下的物理表现,在符合PBD计算框架的要求下,提出使用高度约束函数模拟墙体起泡或翘起效果。最后,为了提高墙体表现的真实感,使用了传统的光照计算模型和基于法向量偏移的阴影绘制算法。本文使用Open GL和计算着色器实现了墙体受环境湿度影响的模拟算法,分析其模拟效果和运行效率,并验证裂缝算法和双层表面计算模型的正确性。