沙塵暴景象的參數(shù)化建模與繪制研究.pdf

1、I_DissertationSubmittedtoZhejiangUniver!‘t3fortheDgofUnlVers1tYDegreeMasterofEngineering⑧TITLE：StudyontheParametricModeling塹亟＆星旦亟魚(yú)煎旦gQ蘭S墊亟墨主Q蛩墜SQ曼衛(wèi)星Author：一●buDervlS0r：Subject：College：SubmittedDate：￡曼墜盟壘g2Q12浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文＼一

2、摘要沙塵暴是一種世界范圍內(nèi)多發(fā)性的強(qiáng)災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，危害人類(lèi)的生存環(huán)境、影響經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)?；谖锢淼纳硥m暴景象的參數(shù)化建模與繪制可以為沙塵暴災(zāi)害的預(yù)報(bào)、防治以及沙塵暴對(duì)環(huán)境造成的影響的評(píng)估提供幫助，具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文第l章介紹了沙塵暴場(chǎng)景的模擬的重要意義，回顧了氣象學(xué)界和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)界的相關(guān)理論和技術(shù)的研究進(jìn)展，并簡(jiǎn)要敘述本文的主要研究工作。本文第2章首先闡述沙塵暴形成的氣象機(jī)制和流體模擬模型，并根據(jù)以上機(jī)制模型，加以

3、合理簡(jiǎn)化，采用基于網(wǎng)格的歐拉流體模型，對(duì)沙塵暴動(dòng)態(tài)景象的不同機(jī)制如：起沙、升流及與環(huán)境交互作用等分別進(jìn)行建模。建立起參數(shù)化的沙塵暴場(chǎng)景建模方法，通過(guò)界面輸入不同的物理氣象參數(shù)，如氣壓、氣溫、沙塵粒主半徑、沙塵粒密度、地表干燥度、場(chǎng)景類(lèi)型等，來(lái)生成特定氣象條件下的不同的沙塵暴景象。最后闡述沙塵暴模擬模型在GPU中的實(shí)現(xiàn)，給出模擬的流程。本文第3章提出了一種改進(jìn)的沙塵暴景象的實(shí)時(shí)繪制算法。算法首先闡述體繪制和多散射機(jī)制，提出并實(shí)現(xiàn)了一種半角