基于電子海圖的三維海洋可視化研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機圖形學(xué)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)在生活、娛樂、醫(yī)療、工業(yè)及軍事等各領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)今信息化的時代，對陸、海、空、天、網(wǎng)五位一體的電子信息系統(tǒng)戰(zhàn)場態(tài)勢獲取的需求，是軍事備戰(zhàn)中非常重要的一環(huán)。我國是個海洋大國，海域覆蓋面積廣闊，而海戰(zhàn)場信息量大，技術(shù)資源卻相對匱乏，因此，如何真實地還原海洋地理環(huán)境，快速準(zhǔn)確地獲取海洋戰(zhàn)場態(tài)勢信息顯得尤為重要，對虛擬海洋戰(zhàn)場及軍事電子信息系統(tǒng)的發(fā)展具有非常重要的意義。

2、　　本文結(jié)合電子海圖及地理信息系統(tǒng)，對大規(guī)模三維海洋進行建模，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)三維可視化，將抽象不易見的海戰(zhàn)場態(tài)勢信息轉(zhuǎn)化為直觀、可視、易獲取的三維圖形信息，在滿足實時性的條件下，具有較強真實感；并且結(jié)合COSTAS軍貿(mào)項目將成果集成于三維地理信息系統(tǒng)平臺，以便進行高效的二次開發(fā)。
　?。?）利用基于S-57標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖數(shù)據(jù)，進行提取和分配管理，提出基于鄰近點搜索的按需插值算法，構(gòu)建高程數(shù)字模型，同時結(jié)合GPU并行處理對算法

3、提速，實現(xiàn)海底地形的快速、準(zhǔn)確建模；提出基于圖像空間的真實感繪制，結(jié)合幀緩存對象和渲染到紋理技術(shù)，實現(xiàn)海底場景的實時、逼真繪制。
　?。?）利用基于譜分析的快速傅里葉算法對海面進行建模，結(jié)合GPU并行處理對算法進行加速，實現(xiàn)海洋表面高度場的實時建模；同時結(jié)合Phong光照模型，對海面的反射、折射、菲涅爾效應(yīng)等光學(xué)效果進行渲染，利用紋理疊加、凹凸紋理等技術(shù)對海面進行逼真繪制，實現(xiàn)海面上泡沫、褶皺等效果，提高真實感。
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