海面實時繪制若干算法的設計與實現(xiàn).pdf

1、大規(guī)模海面波浪的模擬是計算機圖形學研究的重要領域之一，它在軍事航天、商業(yè)娛樂等虛擬現(xiàn)實方面都有重要的作用和意義。而現(xiàn)代計算機軟硬件技術的提升，為在廉價硬件平臺上實現(xiàn)具有真實感的實時大面積海面繪制提供了可能。本文對海面繪制中的網(wǎng)格生成、波浪模擬、光照繪制等一系列相關技術進行了研究，設計并實現(xiàn)了一套可適用于全球環(huán)境的海面繪制方案。
　　傳統(tǒng)投影網(wǎng)格算法生成的大面積海面是一個平面，應用于地球球面環(huán)境時將出現(xiàn)投影誤差，本文提出了一個在GP

2、U內(nèi)計算并修正該誤差的算法。在海浪波形的高程計算中，本文實現(xiàn)了基于幾何函數(shù)的算法，與基于海浪譜的快速傅里葉變換算法相比，效率更高;提出了在淺灘處基于地形對海浪波形進行減幅和抬高的算法，以避免波形破洞。在真實感繪制方面，提出了基于地形的淺灘海水透明度過渡算法，并實現(xiàn)了不同海況時的白浪繪制，增強了海面繪制真實感;實現(xiàn)了一種簡化的Phong光照模型，從而在低配硬件環(huán)境下，可通過犧牲部分真實感效果來提高繪制速度。上述算法已經(jīng)被集成到實驗室研制的