基于統計模型和GPU的實時海浪模擬研究.pdf

1、海浪模擬一直是計算機圖形學領域中的一個研究熱點和難點。在很多的三維游戲、模擬訓練和影視特效中，大規(guī)模、逼真的海浪場景成為不可或缺的重要內容。海浪模擬涉及的范圍十分廣闊，并且海浪運動規(guī)律十分復雜，受到自然界中各種力的作用與影響，因而很難用合適的模型來描述。同時，海浪作為動畫場景的背景，對其真實感和實時性也有較高的要求。所以研究海浪運動模型，實現海浪實時模擬有非常重要的意義。 海浪模擬的關鍵是模擬海浪的運動過程和對海浪的真實感繪制。

2、在一些交互性要求比較高的場景中，實時性也是一個重要指標。本文以統計模型的海浪模擬為基礎，利用CUDA的并行計算和圖形硬件的可編程性，實現了實時的海浪模擬。 本文的主要研究工作如下： 1.以快速傅立葉變換方法生成海浪表面的算法為基礎，利用NVIDIA公司的通用圖形處理器的高級編程工具CUDA，將FFT運算從CPU移至GPU上執(zhí)行，提高了海浪高度場的生成速度。同時，還將并行計算運用到了頻譜和頂點法向量的生成中，大大減少了GP