航海模擬器視景系統(tǒng)中使用波數(shù)譜的海浪繪制.pdf

1、逼真的海浪繪制有助于提高航海模擬器視景系統(tǒng)的環(huán)境真實感。本文選擇使用波數(shù)譜法作為航海模擬器視景系統(tǒng)的海浪繪制算法，對該算法進行了詳細研究。
　　Phillips譜是使用波數(shù)譜法常用的波數(shù)譜，但該譜的譜常數(shù)在相關(guān)文獻中并未給出。分析了Phillips譜的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)Phillips譜的頻率譜與P-M譜接近，令P-M譜與Phillips譜具有相同的勢能，計算出Phillips譜的譜常數(shù)，解決了實際應(yīng)用中譜常數(shù)依據(jù)不足的問題。用Phill

2、ips譜進行繪制，繪制結(jié)果出現(xiàn)波幅畸變;用其他波數(shù)譜進行繪制，也出現(xiàn)波幅畸變。針對該問題，提出了波幅畸變的校正方法。使用波數(shù)譜法由Tessendorf提出。重新推導(dǎo)了使用波數(shù)譜法，得到的海面高程和Choppy波向量的傅里葉系數(shù)均包含波數(shù)譜和波數(shù)向量離散積分域面積。比較發(fā)現(xiàn)，Tessendorf的傅里葉系數(shù)不包含波數(shù)向量離散積分域面積，這導(dǎo)致繪制結(jié)果出現(xiàn)波幅畸變。根據(jù)本文推導(dǎo)結(jié)果，對傅里葉系數(shù)進行修正，波幅畸變問題得到解決。osgOcea

3、n等開源程序使用了Tessendorf的算法，這些開源程序使用人為方法減小過大的振幅，這種人為方法雖有效但缺少理論依據(jù)。上述開源程序的海浪勢能與本文方法的海浪勢能接近，這印證了本文方法的有效性。
　　采用以海面質(zhì)點垂直方向加速度為判據(jù)的方法繪制白浪，在該方法中提出了一種連續(xù)型白浪覆蓋率模型。給出了海面質(zhì)點垂直方向加速度的快速傅里葉逆變換形式。該模型用海面質(zhì)點垂直方向加速度計算白浪覆蓋率，模型參數(shù)通過標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法確定，通過調(diào)整參數(shù)可