海面及水體實(shí)時(shí)繪制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著GPU軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，在大范圍的海洋虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)穩(wěn)定的高真實(shí)感水面、水體繪制已成為可能。 本文對(duì)海面、水下環(huán)境和淺灘的實(shí)時(shí)真實(shí)感模擬繪制算法進(jìn)行了較全面的研究，并完成了算法實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)集成。
　　 在海面繪制方面，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可適用于全球球體系統(tǒng)的一整套繪制方案。采用Clipmap和局部化技術(shù)來高效地構(gòu)建海面有效網(wǎng)格頂點(diǎn)，通過基于統(tǒng)計(jì)波模型的FFT算法來模擬水波，采用基于物理的BRDF模型使海面有更逼真的光照效

2、果，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多種海面實(shí)時(shí)真實(shí)感繪制效果，包括反射、折射、菲涅爾現(xiàn)象、浪花泡沫等。本文反射與折射效果的繪制采用基于圖像空間的繪制方法來進(jìn)一步提高繪制效率。
　　 在水下環(huán)境模擬繪制方面，本文詳細(xì)闡述了水下場景光照效果的物理原理，并且在研究了多種相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的較逼真的水下環(huán)境模擬繪制，包括Caustics和Godray等。
　　 當(dāng)海浪進(jìn)入淺灘區(qū)域，由于受地形影響會(huì)產(chǎn)生波浪淺化、波浪反射折射等多種復(fù)雜