三維海洋場景仿真.pdf

1、隨著計算機軟硬件的發(fā)展，計算機圖形學(xué)在各行各業(yè)中占據(jù)越來越重要的地位。三維場景仿真以其獨特的優(yōu)勢在影視動畫、虛擬現(xiàn)實、游戲、建筑、自然景物仿真、數(shù)字地球等各個方面正發(fā)揮著巨大的作用。其中，數(shù)字地球由于其特殊意義在軍事領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展。
　　本文主要在工程基礎(chǔ)上基于數(shù)字地球在全球范圍內(nèi)對大規(guī)模海面場景的繪制進行深入研究并應(yīng)用。在兼顧三維海洋真實感的同時，滿足系統(tǒng)對實時性的要求，成功地進行了三維海洋場景仿真。
　　本文從國內(nèi)

2、外研究現(xiàn)狀出發(fā)，對海面高度場建模算法和各種光學(xué)效果進行深入研究，并在基于全球高程數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對海岸線劃分和海陸網(wǎng)格區(qū)分，采用GPU技術(shù)對三維海洋進行實時渲染。
　　在海面建模方面，采用現(xiàn)有系統(tǒng)的金字塔瓦塊網(wǎng)格建模方法，基于全球高程數(shù)據(jù)，對地形網(wǎng)格進行重新構(gòu)建，并在同一場景管理器下，在一定精度基礎(chǔ)上生成地形網(wǎng)格和海洋網(wǎng)格，便于管理。
　　在海面高度場生成方面，深入研究和對比各種高度場生成算法，運用海洋統(tǒng)計學(xué)公式模擬出復(fù)雜的動態(tài)

3、海面高度場。并將原有算法從CPU計算改為在GPU計算，減輕CPU負擔(dān)，提高系統(tǒng)效率。同時，針對數(shù)字地球球面的特點對原算法進行改進，解決了其在球面生成高度場時頂點振動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的問題。
　　在光學(xué)建模方面，本文通過基于像素渲染器進行光學(xué)模型計算，解決了頂點渲染器中進行計算時渲染效果在不同分辨率不能平滑過度的問題。同時，提出了將多種光學(xué)效果進行綜合的公式，大大提高了海面光學(xué)效果的真實感。
　　最后，對實驗結(jié)果進行了分析，并對實