水底珊瑚及環(huán)境可視化建模研究.pdf

1、隨著硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的專家學(xué)者都致力于虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的研究。目前對(duì)于陸地場(chǎng)景中的植物仿真建模已經(jīng)有了比較深入的研究，而虛擬水底環(huán)境中的動(dòng)植物可視化研究偏少，并且主要集中在水草和魚類仿真動(dòng)畫的研究。本文以珊瑚為研究對(duì)象，通過三維隨機(jī)L系統(tǒng)進(jìn)行交互式建模，模擬出符合一定形態(tài)規(guī)律的珊瑚;并結(jié)合流體力學(xué)和材料力學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)，模擬出虛擬水場(chǎng)作用下較為真實(shí)的珊瑚動(dòng)態(tài)變化結(jié)果。具體研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)提出了基

2、于參數(shù)化L系統(tǒng)的珊瑚建模方法。該方法將參數(shù)化和隨機(jī)化相結(jié)合，首先根據(jù)珊瑚的形態(tài)結(jié)構(gòu)，分析并提取珊瑚的抽象模型，再根據(jù)其生長(zhǎng)特點(diǎn)，采用三維L系統(tǒng)對(duì)珊瑚形態(tài)建模。通過參數(shù)控制面板改變生成規(guī)則來生成初步結(jié)果，還可以調(diào)節(jié)半徑、長(zhǎng)度、半徑衰減等參數(shù)對(duì)珊瑚進(jìn)行更自然更為真實(shí)的靜態(tài)模擬。
　　(2)采用基于物理的形變方法實(shí)現(xiàn)珊瑚運(yùn)動(dòng)過程。首先對(duì)珊瑚進(jìn)行有限元分析，在建立力學(xué)模型過程中把水作為理想流體進(jìn)行研究，并用Perlin噪聲模擬了隨機(jī)效果。