發(fā)布時間：2018-10-12 10:03

【摘要】：在計算機圖形學(xué)領(lǐng)域里,自然景物的模擬是一個重要的研究課題,它在虛擬現(xiàn)實,計算機游戲、影視、廣告、視景仿真等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。在自然景物的模擬中,水的模擬是比較重要的一部分,因為缺少水的模擬將會顯著地影響自然場景的真實感和協(xié)調(diào)性。但是,由于水無論在時間上還是在空間上都是不規(guī)則的,不重復(fù)的,而且水的渲染也有特殊的要求。因此,水的模擬一直是一個很有挑戰(zhàn)性的課題。 本文通過對國內(nèi)外大量研究成果的借鑒、總結(jié)和創(chuàng)新,對大規(guī)模水面場景的實時渲染進(jìn)行了深入地分析和研究,提出了一種較高渲染效率和視覺效果的水面場景渲染方法。本文通過基于海洋統(tǒng)計模型的FFT法來建模,不僅計算出了用于水面網(wǎng)格變形的頂點三維數(shù)據(jù),還計算出了用于水面光照計算的表面法向量,將計算得到的高度場數(shù)據(jù)平鋪到很大的區(qū)域的網(wǎng)格上來模擬大規(guī)模水面的波浪效果,實現(xiàn)了連續(xù)的動畫和實時渲染效果,增加了水面場景的真實度。為了更好地襯托大規(guī)模的水面,本文添加了水面分別與周圍壞境、太陽光、水上物體之間的光照效果,視覺效果比較明顯。 最后,根據(jù)上面所提到的水面建模方法,依據(jù)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計原則,本文使用Visual C++和OpenGL設(shè)計并實現(xiàn)了一個大規(guī)模水面的實時渲染系統(tǒng),通過調(diào)整參數(shù)的值對生成的水面進(jìn)行調(diào)整。
[Abstract]:In the field of computer graphics, the simulation of natural scenery is an important research subject, it has a wide range of applications in virtual reality, computer games, film and television, advertising, visual simulation and other fields. In the simulation of natural scenery, water simulation is an important part, because the lack of water simulation will significantly affect the reality and coordination of the natural scene. However, water is irregular and not repeated in time and space, and there are special requirements for water rendering. Therefore, water simulation has always been a very challenging topic. In this paper, through the reference of a large number of domestic and foreign research results, summarized and innovative, the real-time rendering of large-scale water scene is deeply analyzed and studied, and a new rendering method with high rendering efficiency and visual effect is proposed. In this paper, based on the FFT method of ocean statistical model, not only the vertex 3D data for the deformation of the water surface grid is calculated, but also the surface normal vector for the surface illumination calculation is calculated. The calculated height field data are laid across the grid in a large area to simulate the wave effect of large scale water surface. The continuous animation and real-time rendering effect are realized, and the reality of the water surface scene is increased. In order to better foil the large-scale water surface, this paper adds the illumination effect between the water surface and the surrounding bad environment, the sun light, the water object respectively, the visual effect is quite obvious. Finally, according to the water surface modeling method mentioned above, according to the object-oriented design principle, this paper designs and implements a large-scale real-time rendering system of water surface using Visual C and OpenGL. The generated water surface is adjusted by adjusting the values of the parameters.
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2265704