基于实测水文数据的不规则河道水面模拟方法

目前水体模拟的研究大部分是针对海面或湖面,而河流由于形状不规则、流经范围广、高程变化大等原因,模拟研究较为困难。从真实的地理环境出发,以DEM数据和水文数据为基础,通过逼近水位高程的方法搜索出河流边界点,提取出了不规则的河岸线,并进一步通过不规则三角网划分,得到了河道水面模型。以金沙江溪洛渡库区为实验区域,采用不规则河流边界提取算法,建立了不规则河道水面模型,通过加入水面波浪、反射、高光等自然现象,渲染出了较为真实的河流,验证了该方法的可行性。

近岸水域的波浪与水面仿真

近岸水域由于受地形的影响,其波动呈现出与地形等高线垂直的趋势.已有的海面仿真与绘制算法未能实现近岸水域的逼真模拟.文中通过对方向频率谱模型的分析,提出了波浪方向分布函数的分解模型;在已有的基于多分辨率网格和噪声分形面的海面仿真算法框架下,实现了深海水域到近岸水域的过渡以及近岸水域的模拟.实验表明,该方法适合大规模自然场景应用中的水域仿真,其绘制效果逼真性好,绘制速度较快(50FPS以上),能满足交互式应用的需求.

基于WebGL的动态水面仿真方法

针对数字水利GIS展示系统中,实时动态水面仿真和展示尚无普适性方法的问题,结合GIS应用逐步从单机向网络过渡的趋势,利用WebGL强大的渲染优势,研究了Web环境下动态水面的仿真方法。实验证明,基于WebGL的动态水面构建方法可以为用户在网络环境中提供良好的交互式三维可视化体验,并可提高数字水利系统的宣传展示水平。

库区动态三维场景构建方法研究

构建地形水工建筑物三维虚拟场景,在此基础上有效快速模拟库区淹没形态。针对库区水面、水工建筑物精细模型、水电站地形构建及水电站环境动态元素交互式动态过程定制方法进行深入研究,并提出优化方法。

河道流动水体三维仿真方法研究

为满足水文观测数据的实时分析与应用需求,提出了一种不规则河道内流动水体仿真的方法。该方法重点研究了利用实测河道水位线数据并结合真实河道DEM地形数据进行河流边界线搜索及河面自动建模,构建多层水面叠加模型,利用流速驱动纹理块自适应于河道移动的动态纹理混合与渲染技术。在三峡库区水文仿真系统的实践中表明,该方法能够有效地模拟符合自然河道地形的动态流动水体,形象逼真地表现河面各处流速的差异化现象。