虛擬海洋場景視景建模仿真研究.pdf

1、近年來，自然景物的仿真已成為計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，它要求在計算機(jī)中再現(xiàn)自然界中某些現(xiàn)象與景觀，其中海洋的模擬仿真?zhèn)涫荜P(guān)注。一方面，對海洋的實時模擬已經(jīng)成為計算機(jī)游戲、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用以及電影制作的強(qiáng)有力的輔助工具；另一方面，虛擬海洋環(huán)境的視景仿真還有助于航海事業(yè)的發(fā)展，而且能作為軍事指揮決策和模擬戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的重要支持。本論文對虛擬海洋環(huán)境的仿真建模進(jìn)行了探討，主要完成了以下幾個方面的工作： 首先，研究虛擬海洋環(huán)境的基本組成。介紹

2、如何利用視景仿真軟件Vega來實現(xiàn)一個基本的虛擬海洋環(huán)境，包括海洋環(huán)境中水面效果模擬，環(huán)境光模擬，水面霧化效果模擬，天空效果模擬仿真等，研究云、霧、光影效果等在Vega軟件中的實現(xiàn)方法。 其次，介紹粒子系統(tǒng)，并用粒子系統(tǒng)創(chuàng)建自定義雪的特效仿真，以及利用Vega特殊效果模塊實現(xiàn)許多航海特效的模擬，包括船尾尾跡、翻浪、旋渦、浮標(biāo)、等長線、懸掛線、落水船員、升信號旗等的模擬。 再次，將介紹海浪基本理論、海浪仿真的幾種模型，討論

3、Vega海洋模塊中的海浪模型，并提出用Fournier海浪模型來改進(jìn)Vega中的海浪模型。 然后，對艦船的運(yùn)動模型進(jìn)行研究，給出艦船的空間六自由度運(yùn)動方程，實現(xiàn)其在海中的運(yùn)動。 最后，由于虛擬海洋場景十分復(fù)雜，其生成和顯示的實時性就成為影響系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。在硬件系統(tǒng)確立的情況下，為提高海洋視景系統(tǒng)的整體性能，在建模時，可采取一些優(yōu)化技術(shù)，以利于模型的生成和處理。這些技術(shù)包括模型簡化和層次結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、紋理映射技術(shù)、多細(xì)節(jié)