海場景的建模與實時繪制研究.pdf

1、海場景建模與實時繪制研究的進展在軍事國防、航海仿真、國土勘探、影視特技及游戲制作等數(shù)字娛樂領域有著廣泛的應用價值。但現(xiàn)有海場景建模與繪制研究大多集中在海面之上，對水下目標場景的建模與快速繪制的工作較為少見;另外在海面場景上，對冰雪等氣象條件下海上景象的真實感模擬也較為少見，而這是地球上較高緯度海域常見的景象。為此，本文提出了新的海場景的建模與實時繪制的研究方法，主要研究海面水下場景以及海上冰山場景這兩個方面的建模與繪制。
　　在水

2、下場景建模與繪制方面，首先通過高動態(tài)范圍擴展和高斯模糊濾去噪法對原始聲納數(shù)據(jù)預處理，以自適應二值化閾值選取實現(xiàn)水體和海底地層的分離;然后通過綜合梯度方向導數(shù)及體數(shù)據(jù)直方圖的優(yōu)化設計生成傳遞函數(shù)，實現(xiàn)了水下場景聲納三維體數(shù)據(jù)的可視化;為檢測水中可疑目標，采用了MarchingCube算法與曲面細分相結合的方法，利用GPU加速實現(xiàn)了目標表面提取及細節(jié)增強效果的交互分析繪制。
　　在海上冰山場景建模與繪制方面，針對半透明冰山的特點，提出

3、了一種新的全局次表面散射模型進行建模，該模型考慮了局部、全局多散射及次表面單散射的機制，能更為精細地刻畫冰山中光源的傳輸機制;為改進以往屏幕空間繪制算法存在不精確采樣的問題，提出了一種基于光源視角信息的模型空間采樣屏幕空間繪制方法，采用了曲面第二微分形式分析確定了局部多散射的有效范圍，并考慮表面的較強的次表面單散射效果，采用GPU加速技術實現(xiàn)了海上冰山場景真實感的實時繪制。
　　在論文的最后，作者對本文的工作進行了總結，并提出了進