三維云景模擬關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)硬件的快速更新?lián)Q代，尤其是可編程圖形處理單元GPU的誕生，軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)生著翻天覆地的變化。這種變化尤其體現(xiàn)在目前的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域。其巨大的影響力不但深入到工程領(lǐng)域幫助改善人類的日常生活，而且開(kāi)創(chuàng)或延伸了計(jì)算機(jī)科學(xué)的諸多研究領(lǐng)域，比如體繪制、光照模擬、群體動(dòng)畫(huà)、通用計(jì)算等。
　　在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，戶外真實(shí)感場(chǎng)景渲染是舉足輕重的一部分，也是體現(xiàn)圖形學(xué)相關(guān)研究工作的精髓。戶外場(chǎng)景中，云是大氣環(huán)境中粉墨重彩的一筆，形態(tài)各異，顏

2、色多姿多彩。它是天氣樣式與氣候轉(zhuǎn)變的指示媒介之一，也是影響天空飛行與軍事作戰(zhàn)等多方面的重要元素。然而，由于云表面的不確定性及邊界的模糊性，再加上其形成的物理過(guò)程異常復(fù)雜，且形態(tài)會(huì)隨時(shí)間不斷發(fā)生改變，因此，其建模與繪制一直被視為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中最富有挑戰(zhàn)性的研究課題之一。三十多年來(lái)，各國(guó)研究人員在這個(gè)領(lǐng)域提出了許多新的嘗試和開(kāi)拓性的見(jiàn)解，同時(shí)在實(shí)踐中就模擬效率、真實(shí)感體現(xiàn)等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
　　云的真實(shí)感建模與繪制技術(shù)應(yīng)用極為廣

3、泛，但其所涉及的學(xué)科知識(shí)及理論異常復(fù)雜和晦澀，目前已提出和實(shí)踐的方法或多或少存在著不足與缺陷。為了滿足現(xiàn)今各行各業(yè)對(duì)云的真實(shí)感模擬的需求，同時(shí)為了推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)云的真實(shí)感建模與繪制相關(guān)技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)工作有著極其重要的研究?jī)r(jià)值和積極的實(shí)踐意義。
　　本文在第二章介紹了云的真實(shí)感模擬所涉及到的混沌原理、云物理學(xué)、飛行氣象學(xué)、大氣光學(xué)、大氣動(dòng)力學(xué)等等知識(shí)。在第三章中對(duì)三十多年來(lái)在云的真實(shí)感建模與繪制領(lǐng)域的各項(xiàng)研