海場(chǎng)景的建模與實(shí)時(shí)繪制研究.pdf

1、海場(chǎng)景建模與實(shí)時(shí)繪制研究的進(jìn)展在軍事國(guó)防、航海仿真、國(guó)土勘探、影視特技及游戲制作等數(shù)字娛樂(lè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。但現(xiàn)有海場(chǎng)景建模與繪制研究大多集中在海面之上，對(duì)水下目標(biāo)場(chǎng)景的建模與快速繪制的工作較為少見;另外在海面場(chǎng)景上，對(duì)冰雪等氣象條件下海上景象的真實(shí)感模擬也較為少見，而這是地球上較高緯度海域常見的景象。為此，本文提出了新的海場(chǎng)景的建模與實(shí)時(shí)繪制的研究方法，主要研究海面水下場(chǎng)景以及海上冰山場(chǎng)景這兩個(gè)方面的建模與繪制。
　　在水

2、下場(chǎng)景建模與繪制方面，首先通過(guò)高動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展和高斯模糊濾去噪法對(duì)原始聲納數(shù)據(jù)預(yù)處理，以自適應(yīng)二值化閾值選取實(shí)現(xiàn)水體和海底地層的分離;然后通過(guò)綜合梯度方向?qū)?shù)及體數(shù)據(jù)直方圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)生成傳遞函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了水下場(chǎng)景聲納三維體數(shù)據(jù)的可視化;為檢測(cè)水中可疑目標(biāo)，采用了MarchingCube算法與曲面細(xì)分相結(jié)合的方法，利用GPU加速實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)表面提取及細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果的交互分析繪制。
　　在海上冰山場(chǎng)景建模與繪制方面，針對(duì)半透明冰山的特點(diǎn)，提出

3、了一種新的全局次表面散射模型進(jìn)行建模，該模型考慮了局部、全局多散射及次表面單散射的機(jī)制，能更為精細(xì)地刻畫冰山中光源的傳輸機(jī)制;為改進(jìn)以往屏幕空間繪制算法存在不精確采樣的問(wèn)題，提出了一種基于光源視角信息的模型空間采樣屏幕空間繪制方法，采用了曲面第二微分形式分析確定了局部多散射的有效范圍，并考慮表面的較強(qiáng)的次表面單散射效果，采用GPU加速技術(shù)實(shí)現(xiàn)了海上冰山場(chǎng)景真實(shí)感的實(shí)時(shí)繪制。
　　在論文的最后，作者對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，并提出了進(jìn)