海底場(chǎng)景的建模與圖形學(xué)實(shí)現(xiàn).pdf

1、海底作為一種水下場(chǎng)景,可以營造獨(dú)特奇妙的透明、流動(dòng)感用戶體驗(yàn),一直是虛擬現(xiàn)實(shí)模擬與實(shí)現(xiàn)的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本課題來源于UESTC和NOKIA的聯(lián)合課題,計(jì)劃在PC機(jī)和諾基亞N900手機(jī)上都完成一個(gè)小型的海底場(chǎng)景的圖形學(xué)實(shí)現(xiàn)。
　　現(xiàn)有文獻(xiàn)多局限于海底某個(gè)組成部分的單獨(dú)研究,本文選取三個(gè)典型景物——海草、海底地面及上升的氣泡進(jìn)行建模與程序?qū)崿F(xiàn)。隨著圖形渲染技術(shù)的進(jìn)步,場(chǎng)景模擬現(xiàn)在追求物理真實(shí)感。因此本文選取上升的氣泡進(jìn)行基于物理仿真的圖形

2、學(xué)模擬。本文主要研究內(nèi)容為:
　　1.對(duì)海草的主脈進(jìn)行了基于B樣條原理的數(shù)學(xué)建模,兩條外輪廓線依附于此進(jìn)行一定程度的旋轉(zhuǎn),形成空間三角型網(wǎng)格,紋理貼圖過后收到了較好的效果。
　　2.選擇數(shù)字高程模型建模海底地形,對(duì)比了規(guī)則格網(wǎng)和不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)方式的程序?qū)崿F(xiàn)效果,得出地形的網(wǎng)格精度主要取決于初始離散點(diǎn)和插值方法的結(jié)論。施加了最鄰近紋理過濾的不規(guī)則三角網(wǎng)可以較好的表征海底地面。
　　3.先后運(yùn)用了Gambit、Fluen

3、t、Tecplot、Matlab、OpenGL軟件,模擬實(shí)現(xiàn)了基于物理模型的水下上升氣泡的圖形輪廓。根據(jù)物理仿真獲得的數(shù)據(jù),建立了氣泡運(yùn)動(dòng)過程里馬蹄形輪廓的函數(shù)模型,收到了較好的擬合精度。
　　4.研究并實(shí)現(xiàn)了氣泡的透明處理、光照模型和霧化特效,將最終的整體海底場(chǎng)景的真實(shí)感效果提升了一個(gè)檔次。
　　5.精簡PC機(jī)海底場(chǎng)景算法,運(yùn)用OpenGL-ES函數(shù)庫命令,在NOKIA N900手機(jī)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn),程序的流暢度較好。