Ich kann Dir noch einen Loesungsansatz nennen, aber hab nicht die Zeit es auszurechnen.
Bleibe bei der Kreisformel fuer den Effekt beim Gehen. Abgesehen von den Zufallsbewegungnen in Z-Richtung bewegen sich die Partikel ja alle in einer Ebene. Wenn wir nun eine Formel haetten um die Ebene im Wasser zu rotieren..
Dazu bedarf es zwei Rotationen- einmal um 90 Grad um die Welt y Achse und anschliessend pan Grad um die Welt z Achse. Fuer beide Rotationen gibt es je eine Rotationsmatrix und beide koennen dann (in der richtigen Reihenfolge) miteinander verknuepft werden. Die resultierende Matrix wird dann auf jeden der urspruenglichen Punkte angewendet, so dass die Punkte in die neue Ebene gedreht werden. Hausufgaben:
a) Matrix-Rot-X(90) bestimmen
b) Matrix-Rot-Z(pan) bestimmen
c) Matrizen in der richtigen Reihenfolge multiplizieren
d) Punkte mit der berechneten Matrix multiplizieren

a, b und c werden in jedem Computergrafikbuch erklaert.
c und d koennen entweder per Hand berechnet werden fuer eine geschlossene Formel, so wie unten vorgeschlagen, oder zur Programmlaufzeit vom Computer.