基于OSG的海洋场景中典型自然现象的仿真

【摘要】对于整个地球来说,海洋面积占70%,海洋资源及其丰富,是全球生命系统的重要组成部分。随着社会的不断进步和人类生存发展需求的增多,全球人口与资源、环境之间的矛盾日益激烈,人类社会的发展与进步则越来越依靠海洋,导致海洋与人们的日常生活、经济建设和社会发展息息相关。海洋场景仿真作为一种有效的认识海洋和研究海洋的方法,在数字海洋领域得到广泛应用,首先为高效地处理、解释、分析海洋数据提供了一种途径；其次丰富了海洋信息交流的手段,人们之间的信息交流不再局限于文字和语言,而是可以直接采用图形、图像、动画等可视信息来揭示数据本质及其性质特征。本文使用目前全球最流行的三维引擎OSG,以其开源、灵活、可开发性强等优势,对海洋及主要自然现象进行模拟,不仅对于我们认识海洋提供了帮助,还可作为海洋信息软件和航海模拟器开发的基础框架。本文主要完成了以下几个方面的工作：(1)介绍了海洋场景模拟的应用价值和发展状况。(2)讲述了OSG的构架和原理,在VS2010开发环境下构建OSG的开发平台,以及对平台框架设计进行了说明。(3)研究了海浪建模方法,重点是介绍了快速傅里叶变换结合JONSWAP海浪谱的建模方法来实现海洋场景的建模,通过仿真结果看出该方法使建模方法更迅速、方便、有效,海浪仿真结果更为逼真；之后为了增加海洋场景的逼真度,利用粒子系统实现雨雪仿真以及使用OSG框架函数进行大面积雾的添加。(4)把所有结果融合在一起并展示仿真结果,最后对全文进行了总结并展望未来。
【作者】王桐明；
【导师】史国友；
【作者基本信息】大连海事大学，交通运输工程，2014，硕士
【关键词】海洋场景；OSG；海浪建模；粒子系统；雾效；

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