水體波浪三維渲染研究與應(yīng)用.pdf

1、水體波浪的三維渲染技術(shù)是國內(nèi)外的一個熱門科研課題，同時也是計算機圖形學(xué)的一個重要研究分支。隨著計算機信息技術(shù)以及集成硬件設(shè)備的飛速發(fā)展，以及大容量、高速、高性能計算機迅速的普及，圖像處理硬件的快速發(fā)展，計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的水波三維渲染技術(shù)在計算機圖形學(xué)中已經(jīng)成為一個十分常見的需求。
　　本課題主要依靠計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VirtualReality，以下簡稱VR)和基于快速傅里葉變換FFT的數(shù)學(xué)物理方法來實現(xiàn)水體波浪三維渲染，在

2、開源開發(fā)框架Qt下，通過基于OpenGL開發(fā)的高級三維引擎OpenSceneGraph（以下簡稱OSG）API應(yīng)用程序接口管理的各個渲染模塊來構(gòu)建一個水體波浪三維渲染系統(tǒng)平臺，并實現(xiàn)相關(guān)的程序算法設(shè)計。本論文以建立水體波浪高度場網(wǎng)格為重點，主要完成了以下幾個方面的科研工作和成果：
　　（1）從離散和連續(xù)模型兩個方面研究比較了包括基于物理模型、基于波的分析、基于粒子系統(tǒng)以及基于統(tǒng)計波模型等幾種水體波浪建模方法的優(yōu)缺點。
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3、2）集中利用了具有跨平臺和開源特性的開發(fā)框架Qt來搭建的水體波浪的三維渲染系統(tǒng)的窗口。使得系統(tǒng)不僅可以運行在Windows上運行還可以在Linux和MacOS上運行。
　?。?）綜合利用了統(tǒng)計波模型的水體波浪的建模方法，通過FFT算法建立了水體波浪的高度場，然后生成水波的網(wǎng)格模型最后研究了著色和光照效果。
　?。?）根據(jù)本論文所研究的設(shè)計方法，建立了一個水體波浪三維渲染系統(tǒng)平臺，直觀的呈現(xiàn)了水體波浪的三維效果，并構(gòu)建了場景漫