三維隨機海浪運動的交互式視景仿真技術研究.pdf

1、隨著模擬自然現(xiàn)象的交互式仿真技術研究不斷發(fā)展，關于海浪的可視化模擬也日益受到人們的關注。與模擬其它自然現(xiàn)象相比，海浪運動的模擬具有顯著的可控性、安全性和經(jīng)濟性的優(yōu)點，但其在時間與空間上的隨機性、復雜性特點，也在很大程度上加劇了海浪模擬的難度。本文通過研究當前三維隨機海浪運動的相關仿真技術，對基于構造法的海浪模型建立與模型渲染技術進行了一定的改進工作。
　　 首先，本文通過研究當前國內外海浪建模方面的相關算法，采用基于構造的方法建

2、立起三維海浪運動的數(shù)學海浪模型，即對三維Gerstner改進模型進行離散化處理，以確定海面網(wǎng)格坐標，并利用經(jīng)典的P－M海浪譜與方向譜經(jīng)驗公式提取相關參數(shù)，從而對海浪運動進行模擬；其次，本文建立起一種基于視點劃分的自適應網(wǎng)格模型，即僅對視口內區(qū)域進行預剪裁，其余區(qū)域則自動進行平滑過渡，海面網(wǎng)格隨著視點的移動而實時、連續(xù)擴展，這不僅能避免對無窮海域進行剪裁而造成的存儲空間浪費，同時也防止了視覺跳變現(xiàn)象的發(fā)生，很好地滿足了海面場景的漫游需求；

3、同時，本文通過參閱相關文獻，根據(jù)海況與海浪等級的一般劃分原則，提出了新的劃分不同海浪運動情況的方法，將其作為仿真系統(tǒng)的開發(fā)依據(jù)，以及用戶的操作標準。
　　 此外，本文還結合DirectX中專門負責圖形開發(fā)的Direct3D圖形渲染引擎，從網(wǎng)格模型的建立與優(yōu)化，反射效果與光照效果處理三個主要方面詳細闡述了三維隨機海浪運動的仿真方法；并利用Windows窗體程序與消息截獲機制設計出視景仿真系統(tǒng)的圖形用戶界面；最終，在Visual S