水體波浪三維渲染研究與應(yīng)用.pdf

1、水體波浪的三維渲染技術(shù)是國(guó)內(nèi)外的一個(gè)熱門科研課題，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要研究分支。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及集成硬件設(shè)備的飛速發(fā)展，以及大容量、高速、高性能計(jì)算機(jī)迅速的普及，圖像處理硬件的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的水波三維渲染技術(shù)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中已經(jīng)成為一個(gè)十分常見的需求。
　　本課題主要依靠計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality，以下簡(jiǎn)稱VR)和基于快速傅里葉變換FFT的數(shù)學(xué)物理方法來實(shí)現(xiàn)水體波浪三維渲染，在

2、開源開發(fā)框架Qt下，通過基于OpenGL開發(fā)的高級(jí)三維引擎OpenSceneGraph（以下簡(jiǎn)稱OSG）API應(yīng)用程序接口管理的各個(gè)渲染模塊來構(gòu)建一個(gè)水體波浪三維渲染系統(tǒng)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)的程序算法設(shè)計(jì)。本論文以建立水體波浪高度場(chǎng)網(wǎng)格為重點(diǎn)，主要完成了以下幾個(gè)方面的科研工作和成果：
　?。?）從離散和連續(xù)模型兩個(gè)方面研究比較了包括基于物理模型、基于波的分析、基于粒子系統(tǒng)以及基于統(tǒng)計(jì)波模型等幾種水體波浪建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　（

3、2）集中利用了具有跨平臺(tái)和開源特性的開發(fā)框架Qt來搭建的水體波浪的三維渲染系統(tǒng)的窗口。使得系統(tǒng)不僅可以運(yùn)行在Windows上運(yùn)行還可以在Linux和MacOS上運(yùn)行。
　?。?）綜合利用了統(tǒng)計(jì)波模型的水體波浪的建模方法，通過FFT算法建立了水體波浪的高度場(chǎng)，然后生成水波的網(wǎng)格模型最后研究了著色和光照效果。
　?。?）根據(jù)本論文所研究的設(shè)計(jì)方法，建立了一個(gè)水體波浪三維渲染系統(tǒng)平臺(tái)，直觀的呈現(xiàn)了水體波浪的三維效果，并構(gòu)建了場(chǎng)景漫