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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于OpenGL虚拟海洋环境仿真

尹宝瑞  
【摘要】: 近年来,大规模海洋场景的绘制越来越受到各领域科研工作者的关注。在民用方面,对海洋场景的实时绘制已经成为计算机游戏、动画制作、电影制作和工程应用方面强有力的辅助工具;在军用方面,海洋仿真技术为各国海军战斗人员提供经济、安全、可靠的训练环境;在科研方面,海洋仿真可以把抽象的、专业的图表和数据转化成直观的动画,为船舶设计人员提供帮助。 本文深入研究了基于海浪谱和3D Gerstner波的海洋场景绘制方法以及将三维模型导入海洋场景中的方法。在理论基础方面,确定了海浪谱、方向谱和3D Gerstner波的模型形式以及通过海浪谱反演确定波浪方程中各参数的方法,阐述了用于海浪表面高度场不规则化处理的Perlin Noise函数的基本理论;在波浪绘制方面,调用OpenGL库函数和基于面向对象的编程思想,通过点、线、面的绘制对几何和物理模型进行了编程实现,利用纹理映射、混合和Mipmap等后处理技术对海面进行渲染,并将天空和岛屿加入,使场景更加逼真。 在模型导入方面,本文利用3ds Max构建格式为3DS的三维模型,深入研究了3DS的文件格式并用两种方法将三维模型导入场景,使场景内容更丰富,程序应用范围更广。 最后,通过对仿真工程进行实验,对一些数据和效果进行对比。验证了仿真的实时性和程序的稳定性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 邢大鹏;半潜式抢修平台性能试验研究[D];大连理工大学;2011年
2 张瑾;超空泡形态参数的测量及参数可视化研究[D];西安工业大学;2012年
3 文雷;基于OpenGL的地对地弹道导弹飞行视景仿真系统的研究[D];北京邮电大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 黄威;王长波;谢步瀛;;基于Gerstner波模型的海洋卷浪实时仿真[J];上海理工大学学报;2009年01期
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 赵文广,李仲学,李翠平;面向工程可视化仿真的VC++,OpenGL与3DS集成技术[J];北京科技大学学报;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 刘文庆;孙迈;孟晓梅;;高级虚拟仿真开发类库SimGVS设计与实现[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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4 左龙彦;;Deep Exploration应用中的若干问题的解决[A];第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2008年
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8 何石;周舰;何凤歧;;长输管道超声检测机器人三维超声扫描成像研究[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
9 王华;彭明伟;桑爱群;蔡远文;;航天运载器控制技术分布交互式仿真训练系统[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
10 陈波;李咸善;凡华;;动态系统建模与仿真软件柔性构建研究[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖毅;体育赛事背景广告曝光参数虚拟预测研究[D];上海体育学院;2010年
2 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
4 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
5 王小龙;建设工程数字化管理体系研究[D];北京交通大学;2010年
6 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
7 郝敬宾;快速原型制造中大尺寸模型的智能分割算法研究[D];中国矿业大学;2011年
8 赵振民;危化品运输工况仿真与模拟器关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 耿瑞光;基于虚拟样机技术的气垫船推进轴系动力学特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 陈俊;近海海浪的仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张婧;气垫船模拟器视景系统开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马宏男;高速水下航行体半实物实时仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 樊戎;基于OpenGL的三维管道内壁的可视化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 冯观;船舶疲劳强度虚拟测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 宋留伟;复合随动平台分层优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 关红玲;用于避障研究的微型仿生机器鱼三维仿真系统[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 唐鸿羽;COGAG装置动态特性与机桨匹配仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵景梅;射频功放行为模型及电路仿真技术研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 郭志强;水声通信算法半物理仿真平台的设计与开发[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高颖;黄罗军;许志国;黄建国;;基于OpenGL的某导弹视景仿真技术研究[J];兵工学报;2007年01期
2 沈泓萃,何谟钦,周毅;阻力试验的不确定分析(英文)[J];船舶力学;1999年06期
3 谢楠,钱国梁,郜焕秋,魏纳新;一种船模和实船试验中的船舶运动测量系统(英文)[J];船舶力学;2001年03期
4 贾力平;张嘉钟;魏英杰;王聪;于开平;王海斌;李凝;;空化器几何参数对通气超空泡生成影响的实验研究[J];船舶力学;2007年02期
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9 陈兢;新概念武器——超空泡水下高速武器[J];飞航导弹;2004年10期
10 曹伟;王聪;魏英杰;邹振祝;;自然超空泡形态特性的射弹试验研究[J];工程力学;2006年12期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杜莹;全球多分辨率虚拟地形环境关键技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
2 王建超;轻型码头结构荷载标准与可靠度研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙凌丽;船舶运动的风浪影响建模与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李永超;台风状态下码头系泊安全问题研究[D];上海交通大学;2011年
3 刘亿;油船极限强度的共同规范及与短期海况相关性研究[D];华中科技大学;2009年
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5 方颖;船舶横向摇荡预报[D];大连理工大学;2002年
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10 赵新华;基于虚拟现实的海洋地理环境研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡勇,杨振中;基于OpenGL的三维建模仿真软件开发[J];兵工自动化;2004年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王林旭;虚拟战场中特殊效果生成和实体模型简化技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 肖其虎;基于面向对象技术的实时飞行仿真系统设计[D];西北工业大学;2001年
2 袁秋林;虚拟场景中特殊效应的分形实现[D];南京理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 李新,高枫;OpenGL在屏幕保护程序中的应用[J];电脑与信息技术;2003年03期
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9 王从庆,赵正明,程玉清;基于OpenGL的机械手三维可视化仿真研究[J];机器人;2001年S1期
10 李辉,吴建国,游志胜;基于微机的面向对象三维图形引擎[J];计算机工程;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 马志昊;刘海洋;杨晓丹;;航天任务视景仿真中基于OpenGL的星空背景绘制[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
4 曹素云;劳彩莲;孔娅;;基于OpenGL光照技术玉米验证冠层光反射特性模型[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
5 闫志闯;秦文振;李琦;吴杉;;基于OpenGL的卫星在轨运行三维演示系统[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 周丽华;;在VB中进行OpenGL程序设计[A];’2004计算机应用技术交流会议论文集[C];2004年
7 简季;吴剑;杨武年;曾涛;戴晓爱;;一个基于OpenGL的三维地下管线信息系统的设计与实现[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
8 单显明;徐国鑫;赵志宏;;基于OpenGL的某型雷达瞄准镜视景仿真的实现[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
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10 梁柳青;;OpenGL中的雾化效果处理[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 ;玩CS为何在退出、断开时会死机[N];电脑报;2002年
7 钱可栋;OpenCL,免费的“苹果派”[N];中国电脑教育报;2008年
8 黑龙江 宁小平;专业显卡春秋大战[N];电脑报;2003年
9 陈欣;轻松软修改Quadro[N];中国电脑教育报;2001年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯卫萍;基于OpenGL的应力波原木内部腐朽断层图像三维重构研究[D];东北林业大学;2011年
2 李文庆;VV-Ocean海洋环境仿真与海洋数据动态可视化系统的研究与实现[D];中国海洋大学;2011年
3 宋洪军;基于中间件和虚拟现实的异构机器人作业系统研究[D];山东大学;2008年
4 周密;面向建筑造型的图形软件支撑系统[D];中国建筑科学研究院;2009年
5 邓飞;剖面三维地质建模与高斯射线束正演的研究与实现[D];成都理工大学;2007年
6 周智勇;三维可视化集成矿山地测采信息系统研究[D];中南大学;2010年
7 陈建宏;可视化集成采矿CAD系统研究[D];中南大学;2002年
8 张锐;武装直升机大机动、高敏捷性神经网络鲁棒自适应飞行控制研究[D];南京航空航天大学;2002年
9 朱玥;Tile-Based图形处理方法及高质量图形算法设计[D];中国科学技术大学;2012年
10 赵国梁;综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术研究[D];西安科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董敏;基于OpenGL的飞行环境虚拟仿真技术研究[D];西北工业大学;2003年
2 尹宝瑞;基于OpenGL虚拟海洋环境仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王玉华;基于OpenGL的三维交互行为—特征建模工具的研究[D];武汉理工大学;2003年
4 张晓丽;基于OpenGL的板带轧机实时仿真[D];燕山大学;2002年
5 檀鹏;基于OpenGL的虚拟现实开发平台设计[D];河北工业大学;2004年
6 吴玉成;加热炉钢坯温度场可视化研究[D];昆明理工大学;2004年
7 蔡国强;利用OpenGL 实现工程结构地震反应分析的三维动态可视化[D];太原理工大学;2004年
8 贺歆;弹目遭遇动态可视化仿真研究[D];南京理工大学;2004年
9 孙卿;基于OpenGL的卫星运行仿真[D];华中科技大学;2004年
10 靳军;基于NURBS的叶片优化设计与OpenGL中的渲染仿真系统的开发[D];西北工业大学;2005年
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