基于海浪谱的随机海浪仿真及验证

将VV&A技术引入了海浪仿真研究。首先比较了线性叠加法和线性滤波法并对其仿真结果进行了校核,然后验证了仿真结果,并讨论了谱窗估计和最大熵谱估计两种方法在海浪谱仿真验证中的可用性,最后通过在PC机和工作站上的大量仿真试验分析了海浪视景实时仿真相匹配的网格、频率等参数的选择对帧时间的影响。研究表明上述结果在海浪仿真、验证和视景生成方面具有参考应用价值。

海浪的实时视景仿真

该文研究了如何解决海浪的实时视景仿真问题。着重从仿真的实时性和真实感的角度出发,建立了基于海浪谱的不同波级的海浪的仿真模型,详细讨论了海浪数学模型中参数的求法,并探讨了在海浪的实时绘制过程中采取的措施。

基于Matlab的不规则海浪三维仿真

讨论了二维不规则长峰波海浪和三维不规则短峰波海浪的模型的建立,并在海浪谱分析的基础上进行了仿真研究。在Matlab仿真系统中为了得到较为真实理想的海浪模拟效果,作者提出了对仿真图形进行了波面细化,海浪颜色和光照等加工处理的方法。

基于谱分析的实时波浪模拟

海洋表面有各种各样的波浪,作为一种自然现象,其模拟已成为计算机图形学中最具挑战性的问题之一。风浪是最主要的一种波浪,其模拟在工程及影视中的应用已日益引起人们的关注。本文从海洋学已有的统计观测结果出发,利用海浪频谱与方向谱的相关公式,对开阔海面深水域的风成波浪进行了模拟。实践证明,该方法对波浪的模拟在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。

海陆战场环境的实时视景仿真

海陆战场环境是登陆作战的主要战场环境。本文研究了海浪的数学模型、离散化过程、海浪可视化中的实时性问题、地形生成、海陆拼接、两栖车辆海上姿态仿真、BSP技术和多通道视景技术,并将这些技术成功应用于海陆战场环境仿真中。

一种简化虚拟海洋环境建模与渲染方法

海洋环境的可视化与虚拟现实是数字海洋研究领域的重要发展方向之一,是开展海洋科学研究与军事训练的有效手段。以Vega Prime和Visual C++.NET为开发平台,对虚拟海洋的建模与环境生成技术进行了深入研究;提出了一种多维描述层形式构建虚拟海洋模型,并介绍了该模型的体系结构;此外,还提出一种动态纹理映射技术取代粒子系统,对漂浮物、泡沫和鱼群等进行模拟,大幅度降低计算量;该系统同时还提供了风成浪的数学模型以及海洋LOD技术研究;实现了在计算机系统中一定范围的虚拟海洋环境的模拟。开发和应用结果表明,该系统实时性好,效果逼真,具有一定的工程意义。

基于分形的多分辨率三维海浪实时仿真

海浪的实时仿真与传统的计算机真实感图形的主要区别是,它将绘制的实时性和真实感同时作为衡量系统有效性的重要指标。论文跟踪了国内外海浪仿真前沿,结合具体的工程需求和软硬件环境,通过建立数学模型,基于海浪的分形特性,提出并实现了满足模拟飞行训练需要的多分辨率三维海浪实时仿真。在编程中,对实时性进行了研究并提出了相应的对策,较好地满足了实时性要求。文中提出的海浪实时仿真方法和关键技术,既可为模拟飞行训练提供一个虚拟海战场环境,又可为其它自然景物仿真提供经验和方法。

基于海浪谱的实时海洋场景仿真

研究海洋场景中海浪等视景的实现,是计算机在图形学中的具体应用。风浪是海洋表面最主要的一种波浪,从海洋学已有的统计观测结果出发,利用海浪频谱与方向谱的相关公式,对开阔海面深水域由风引起的海浪进行定量分析。利用粒子系统对雨、雪、云等自然现象进行仿真,实现了对海洋场景的实时显示。在VC平台上用OpenGL开放图形库实现了所述海洋场景的仿真。实践证明,提出的方法在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。

基于频谱的海浪实时模拟

基于海浪谱皮尔逊—莫斯科维奇谱(P-M谱),提出了一种新的海浪实时模拟方法,该方法考虑了海水深度对波形的影响,并通过纹理映射、材质设置、光照、色彩融合等渲染技术实现了海浪造型及动态显示实验表明该方法在波浪模拟的简易性、实时性与真实感方面均取得不错的效果。

基于海浪谱的海浪视景仿真技术

海浪的视景仿真有重要的应用背景与军事意义。文中围绕如何解决海浪的实时视景仿真问题,讨论了基于海浪谱的不同浪级波面的仿真模型,并讨论了海浪的实时视景仿真实现技术。这些模型与技术对于提高海浪仿真实时性与真实性有一定的参考价值。

三维随机海浪的实时仿真

随着对自然现象模拟的不断发展,海浪的可视化日益受到关注。本文通过研究线性海浪理论的线性叠加法,实时获取三维海浪数据。基于海浪的分形特征及分形理论中的随机中点位移法原理,提出海面的模拟生成算法,并实现了三维海浪的实时仿真。文中提出了海浪实时仿真方法和关键技术,较好地满足了实时性显示的要求。

海浪可视化仿真及军事应用

阐述了计算机图形学领域中海浪的可视化仿真方法。详细介绍了基于几何多边形,基于波分析,基于谱分析,基于物理模型,基于粒子系统及基于光影处理的海浪建模方法。归纳了提高海浪仿真实时性的主要措施及研究动向。分析了现有海浪仿真模型的优缺点,预测了其发展趋势。阐述了海浪的可视化仿真方法在军事领域的应用。

基于JONSWAP谱的海面浪形模拟(英文)

为了实现对水下目标的光学探测,文中主要通过海浪空间频率分布特征对海面浪形进行光学参数反演,从海洋学现有的观测和研究结果出发,利用基于JONSWAP海浪谱的线性叠加方法,结合方向函数相关公式,建立了海浪在不同风力条件下的高度模型,并实现了海浪的实时绘制,仿真结果表明,该模型能较好地符合真实海浪情况。

基于JONSWAP谱的海面浪形模拟

为了实现对水下目标的光学探测，文中主要通过海浪空间频率分布特征对海面浪形进行光学参数反演，从海洋学现有的观测和研究结果出发，利用基于JONSWAP海浪谱的线性叠加方法，结合方向函数相关公式，建立了海浪在不同风力条件下的高度模型，并实现了海浪的实时绘制，仿真结果表明，该模型能较好地符合真实海浪情况。

基于CUDA并行处理的海面航迹仿真

实时海面航迹仿真对仿真效果的真实性和实时性都有较高要求,在仿真区域较大、粒度较细的情况下,二者往往难以兼顾。针对以上问题,提出一种基于CUDA并行处理的海面航迹仿真方法,采用海面网格和水波粒子虚实相结合的方法来生成海面航迹,并将所有核心计算和渲染在GPU中并行执行。实验结果表明,CUDA方法能够充分发挥GPU并行处理能力,大幅降低内存和显存通信,在保证仿真效果真实度较高的情况下,显著提升实时仿真效率。

基于GPU实时的大范围海水模拟

为了模拟出具有实时性和真实感的大范围海水场景,提出了一种绘制的方法,该方法使用了存在于投影空间的海面网格模型。同时,为了使海浪模拟的真实感更强,也未采用以往基于Perlin噪音的产生海浪高度图的方法,而是采用了更复杂的基于统计模型与快速傅立叶变换(FFT)的波浪生成方法。其次通过立方体纹理实现了海水对天空盒的反射效果,并运用Phone光照模型实现了海浪的反射。此外充分地利用了GPU硬件的特性和ping pong绘制技巧。实验证明该方法能快速模拟出实时、逼真的海水的场景。

基于OpenGL的实时三维海浪可视化仿真

海浪虚拟仿真技术是海上虚拟作战平台模型库构建的重要组成,直接影响到平台运行的逼真性和可行性。论文首先以重力波为例,分析了对规则海浪模型的仿真方法,然后采用线性波浪叠加法和海浪谱理论,探讨了不规则海浪模拟及其三维生成算法,通过建立海面规则网格,调用OpenGL函数库,实现了对真实海浪进行模拟,为建立海上虚拟作战平台海浪模型提供了一种技术方案。

基于虚拟现实技术的不规则海浪三维仿真

二维不规则长峰波海浪仿真在许多船舶控制系统的研究和设计中得到了广泛的应用,但它不能解决更为复杂的三维不规则短峰波海浪的仿真研究和应用问题.为此讨论了三维不规则短峰波海浪的模型的建立,并在海浪谱分析的基础上进行了虚拟现实软件环境下海浪三维仿真研究,以及在VRML2.0语言下为了得到较为逼真的动态虚拟海浪场景模拟效果,提出了如何进行波面细化、颜色、光照和时间控制等处理的方法.

基于图像的水波动画建模和实时绘制

使用基于图像的建模和绘制(IBMR)技术对单幅输入图像进行交互式三维建模,运用海浪谱统计学模型的水波生成算法和FFT技术,实时生成水波运动的高度场.通过纹理重投影技术,将原图像中的纹理映射到计算生成的三维模型上,实现水波动画模拟的同时,还可以在生成的场景中实时漫游.实验表明,所提出的方法能实时绘制出与自然界中真实水波相似的漫游场景.

两栖装甲车辆海上运动实时仿真方法

为了在两栖装甲车辆驾驶训练模拟器中复现车辆在海浪中的运动,提出了一种海浪及车体运动实时协同仿真方法。首先,根据海浪浪高和风速设定的参数构造海浪时域波面方程;其次,按照车辆结构外型参数将车体表面分割为尺寸相同的网格,并通过当前时刻车辆的运动参数和海浪状态,在虚拟场景中利用碰撞检测算法获得车辆表面网格处海浪波面的位置,这一相对位置将用于计算此处海浪对车体的作用力;最后,解算车辆动力学方程,获得下一时刻车辆的运动参数。通过仿真结果与试验结果的对比验证了该方法的有效性,为实现模拟器对车辆海上运动的实时仿真提供了一种途径。