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《基于粒子系統(tǒng)海浪動態(tài)演變仿真的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、論文題目:基于粒子系統(tǒng)的海浪動態(tài)演變仿真研究作者姓名:張靜入學時間:2009年9月專業(yè)名稱:地圖學與地理信息系統(tǒng)研究方向:地理信息理論與應用指導教師:崔先國職稱:教授季民副教授論文提交日期:2012年5月論文答辯日期:2012年6月授予學位日期:STUDYOFTHESIMULATIONOFWAVE'SDYNAMICEVOLUTIONBASEDONPARTICALSYSTEMADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFSCIEN
2、CEfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyZhangJingSupervisor:ProfessorCuiXianguoGeomaticsCollegeMay2012聲明本人呈交給山東科技大學的這篇碩士學位論文,除了所列參考文獻和世所公認的文獻外,全部是本人在導師指導下的研究成果。該論文資料尚沒有呈交于其它任何學術機關作鑒定。碩士生簽名:日期:AffirmationIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentofth
3、erequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山東科技大學碩士學位論文摘要摘要海浪仿真是近些年來計算機圖形學領域研究的熱點之一,它在
4、虛擬現(xiàn)實應用、計算機游戲以及電影制作中起著重要的作用。另外,海浪的仿真模擬是構建海洋環(huán)境信息可視化平臺的一個重要組成部分,平臺的建立可顯著提高我國海洋信息的可視化水平。本文結合風浪場復雜的動力學、時空特性以及對目前海浪仿真方法的研究總結,針對海浪仿真模擬中存在的真實感不足,難以模擬海浪破碎等問題,根據(jù)流體的物理特性,采用光滑粒子流體動力學(SPH)的方法實現(xiàn)了海浪的動態(tài)演變仿真。該方法是對基于粒子系統(tǒng)與物理模型的流體模擬方法的一種延伸,它可避免歐拉方法中出現(xiàn)的一系列問題,而且在粒子數(shù)不大時,可實現(xiàn)海浪的實時仿真效果。此時,風浪
5、場的模擬效果為一個個離散的粒子,真實感較差,所以需要將粒子表示的三維海浪場構建成真實的海浪表面。針對此問題,本文在移動立方體三維重建算法(MarchingCubes算法)原理基礎之上,設計了基于網(wǎng)格分析的粒子群建模方法,實現(xiàn)了微觀尺度下基于粒子系統(tǒng)的海浪三維表面繪制。本文在VS2008開發(fā)環(huán)境下,結合SPH方法、碰撞檢測技術、三維表面構建方法,使用OpenGL圖形標準和GLUT工具包以及C++語言模擬了海浪的運動沖擊過程。其運行結果,基本上可以達到對微觀尺度下風浪場的仿真效果,并初步驗證了粒子系統(tǒng)方法在海浪三維可視化中的可行性
6、。關鍵詞:海浪模擬,粒子系統(tǒng),光滑粒子流體動力學,碰撞檢測,移動立方體,OpenGL,GLUT山東科技大學碩士學位論文摘要AbstractInrecentyears,thewavesimulationisoneoftheresearchfocusinthefieldofcomputergraphics.Itplaysanimportantroleinvirtualrealityapplications,computergamesandfilmproduction.Inaddition,thewavesimulationisan
7、importantpartofbuildingthemarineenvironmentinformationvisualizationplatform,andtheestablishmentoftheplatformcansignificantlyimprovevisualizationlevelofmarineinformation.ThispapercombineswiththedynamicsandSpatiotemporalCharacteristicsofthewindwavefield,andstudiesthec
8、urrentwavesimulationmethod.Fortherealisticinsufficient,wavebreakingandotherissuesinthewavesimulation,accordingtothephysicalcharacteristics