水虚拟仿真技术研究进展.pdf

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1、第25卷第9期系统仿真学报◎、r01．25No．92013年9月JournalofSystemSimulationSep．，2013水虚拟仿真技术研究进展方贵盛，潘志庚(1．浙江水利水电学院机电系，杭州310018；2．杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心，杭州310036)摘要：在数字流域三维虚拟仿真模拟和水利工程科学计算可视化研究中，水体的真实感模拟是一个重要的研究内容。主要针时海淀、河流、喷泉、瀑布、洪水等在虚拟现实、数字流域、港口海岸工程建设、水自然现象与水署观模拟等领域应用广泛的水体

2、的杓建方法逆行7总结概括，分析比较7每种水体彷真建模方法的工理优缺，占及其迂用范围，并给曲了其典型应用案例重点阐述了现阶段广为流行的，能够逼真模拟水体形态的流体动力学方法。最后从实时性、真实感、交互性三个角度对未来一段时期内水体仿真建模技术的研究动向进行了预测与分析，目的在于为有志于从事水体虚拟仿真建模的研究人员提供一定的借鉴和参考作用。关键词：数字流域；水体建模；虚拟仿真；流体动力学；可视化中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1004-731X(2013)09—1981—09O

3、verviewofModelingTechnologiesonWaterSimulationFANGGui-sheng1PANZhi-geng2，(1．DepartmentofMechanicalandElectronicEngineering，ZhejiangUniversityofWaterResourcesandElectricPower,nang~ou310018，2．DigitalMediaandHCIResearchCenter,~ouNormalUniversity,Hangzho

4、u310036,China)Abstract：RealisticmodelingandsimulationofwateriSoneofmostpopularresearchtopicsIndevelopmentofdigitalvalleyandscientificvisualizationofhydraulicengineering．Themodelingtechnologiesofsomewaterbodiesweresurveyed,suchasoceanwaves，rivers，floo

5、d,Tountains，waterfalls,andwaterwaves,etc．，whicharewidelyusedinvirtualsimulationofdigitalvalleyanddevelopmentofwaterscapedomains．Foreverykindofmodelingmethod,itsprinciple,advantagesanddisadvantagesandapplicationscopeswereanalyzedadcompared．Sometypical

6、applicationexampleswerealsopresented~Thehydrodynamics-basedmodelingmethodwasintroducedimportantly．Finallyfutureresearchissuesonmodelingtechnologiesofwaterbodywereintroduced，includingreal—timesimulationtechnologies，photorealisticrenderingtechnologies，

7、andinteractiontechnologiesbetweenwaterandsolid．Keywords：digitalvalley；watermodeling；virtualsimulation；hydrodynamics；visualization涌的海浪、一泻千里的洪水、飞流直下的瀑布、潺潺流淌引言的河水等。水体是水场景和水景观的重要组成部分，由于水作为自然界中一种常见的物质，对其研究和仿真具水在形态上是不规则的，同时也是动态变化的，因此水体有重要的理论意义和实用价值。在数字流域、港

8、口海岸工的建模一直是数字流域仿真中的一个研究难点，同时也是程建设、水利工程仿真、虚拟现实等许多领域，都需要绘真实感图形学领域的一个研究热点，得到了越来越多研究制各种具有不同程度真实感的水场景和水景观，如波涛汹人员的关注，产生了大量有影响力的研究成果。2004年AndresIglesias[q依据技术发展的先后顺序，分五个阶段，收稿日期：2013．06．06修回日期：2013—07．16对二十世纪八九十年代得到广泛应用的水体仿真建模技术基金项目：浙江省水利厅科研项目(RC1337)进行了总结概括。