海面及水體實時繪制算法的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著GPU軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，在大范圍的海洋虛擬環(huán)境中實現(xiàn)實時穩(wěn)定的高真實感水面、水體繪制已成為可能。 本文對海面、水下環(huán)境和淺灘的實時真實感模擬繪制算法進行了較全面的研究，并完成了算法實現(xiàn)和系統(tǒng)集成。
　　 在海面繪制方面，本文設(shè)計并實現(xiàn)了可適用于全球球體系統(tǒng)的一整套繪制方案。采用Clipmap和局部化技術(shù)來高效地構(gòu)建海面有效網(wǎng)格頂點，通過基于統(tǒng)計波模型的FFT算法來模擬水波，采用基于物理的BRDF模型使海面有更逼真的光照效

2、果，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了多種海面實時真實感繪制效果，包括反射、折射、菲涅爾現(xiàn)象、浪花泡沫等。本文反射與折射效果的繪制采用基于圖像空間的繪制方法來進一步提高繪制效率。
　　 在水下環(huán)境模擬繪制方面，本文詳細闡述了水下場景光照效果的物理原理，并且在研究了多種相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了實時的較逼真的水下環(huán)境模擬繪制，包括Caustics和Godray等。
　　 當海浪進入淺灘區(qū)域，由于受地形影響會產(chǎn)生波浪淺化、波浪反射折射等多種復雜