浅议基于真实感图形技术的虚拟海洋环境研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于真实感图形技术的虚拟海洋环境研究姓名：李涛申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王科俊20060301哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要寝拟现实技术是利月计算机生成一种商逼真的模拟环境，通过多种传感器接口，使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该虚拟环境直接进行“交互”的技术。虚拟环境是虚拟现实技术的应用表现空间，是烽各秘技术集成到一起的可视化平台，人们运过虚拟环境来对虑拟世界遴行感知和交互。如何针对其体的应用，孝句建一个三维的、高逼粪的和其套好翡交互性的纛掇环境系统是应用纛拟现实技术的一项重要课题。在真实

2、感图形技术中，疑重要的是光照模型和纹理映射技术。本文讨论了简单光照模型、艇体光照模型、光线跟踪算法和辐射度方法。纹理映射技术用于生成物钵表顽的纹理纲节，是真实感图形技术的重要缀成帮分，也是计算机图形学的一个重要研究内容。依据纹理定义域的不同可把纹理划分为二维纹瑕与三难纹理。在二维纹理方面，本文讨论了适用于参数曲面的Catmull算法与Blinn算法，适用于一般曲面的两步纹理映射技术，环境纹理映射技术及凸包纹理映射技术。此外，本文还介缁了OpenGL在光照模型翮纹理映射中的应用方法，莠在部分章节给出了基于OpenGL实现光照模型和纹理映射的实例。

3、本文以构建虚拟海洋环壤为例子，基于OpenGL开发了虚拟海洋环境系统。介绍了基于海浪谱的等分能量法对海浪的模拟、袋用球形方法模拟豹天空及基予粒子系统和图像合成方法的船舶航迹流的模拟。关键谪：真实感图形；光照模型；纹理映射；OpenOL；虚拟海洋环境啥尔滨工程大学磋士学位论文AbstractTheVirtualRealityisonekindoftechnologythatproducesahighlyV{v{dsimulationenvironmentbyusingcomputertomakeuserimmerseintothevirtuale

4、nvironmentbysomekindsofsensorinterfacesandaccomplishinteractionbetweenuserandenvironment．VirtualEnvironmentistherepresentationspaceoftheapplicationofVR，alsoisavisualizationplatformthatisintegratedVal'ioustechnologies．Humaninteract谢tllvirtualworldthroughvirtualenvironment．Hen

5、ce’howtoconstructa3D，hi西lyrealityandgoodinteractionvirtualenvironmentisallimportanttaskfortheapplicationofVRtechnology．IlluminationmodelandtexturemappingtechniqueismostimportanttechniqueinrcaliSticgraphtechnology．Thispaperintroducessimpleilluminationmodel、overallillumination

6、model、Ughttrackalgorithmandradiationmethod．Texturemappingtechniqueisused1Dgeneratetexturedetailsonobjects．Accordingtotheregionswherethetextureisdefined，textureisgenerallyclassifiedastwo。dimensionaltextureandthree．dimensionaltexture．Two—dimensionaltexturemappingsaresummarized

7、inthispaperincludingCatmullalgorithmandBlinnalgorithm，two—steptexturemappingtenvkonmentmappingandbumpmapping．OpenGLisalsointroducedinthispaperandsomerealizationexamplesoflightingandtexturemappingbasedonOpenGLarepresentedinsomechapters．Itproposedadesignframeofmodulesforsystem

8、ofvirtualoceanenvironmentbasedonOpenGLandsomepertinentalgorithms．Itproposed