水底珊瑚及環(huán)境可視化建模研究.pdf

1、隨著硬件技術(shù)和計算機圖形學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的專家學(xué)者都致力于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的研究。目前對于陸地場景中的植物仿真建模已經(jīng)有了比較深入的研究，而虛擬水底環(huán)境中的動植物可視化研究偏少，并且主要集中在水草和魚類仿真動畫的研究。本文以珊瑚為研究對象，通過三維隨機L系統(tǒng)進行交互式建模，模擬出符合一定形態(tài)規(guī)律的珊瑚;并結(jié)合流體力學(xué)和材料力學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識，模擬出虛擬水場作用下較為真實的珊瑚動態(tài)變化結(jié)果。具體研究內(nèi)容為:
　　(1)提出了基

2、于參數(shù)化L系統(tǒng)的珊瑚建模方法。該方法將參數(shù)化和隨機化相結(jié)合，首先根據(jù)珊瑚的形態(tài)結(jié)構(gòu)，分析并提取珊瑚的抽象模型，再根據(jù)其生長特點，采用三維L系統(tǒng)對珊瑚形態(tài)建模。通過參數(shù)控制面板改變生成規(guī)則來生成初步結(jié)果，還可以調(diào)節(jié)半徑、長度、半徑衰減等參數(shù)對珊瑚進行更自然更為真實的靜態(tài)模擬。
　　(2)采用基于物理的形變方法實現(xiàn)珊瑚運動過程。首先對珊瑚進行有限元分析，在建立力學(xué)模型過程中把水作為理想流體進行研究，并用Perlin噪聲模擬了隨機效果。