海底溢油三维仿真关键技术研究

发布时间：2017-12-30 03:16

  本文关键词：海底溢油三维仿真关键技术研究　出处：《中国海洋大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：本文在研究OpenSceneGraph（简称OSG）三维渲染引擎的基础上，在VC++开发平台下，将MFC人机交互的优越性与OSG的高效渲染特性相结合，基于现有的研究成果，对海洋环境三维场景构建关键技术进行研究，，将用户交互框架、海底地形与海水等要素进行集成，构建海洋环境三维可视化场景，将溢油数值模型的数据结果在海洋环境交互场景下进行三维动态模拟，为海洋能源开发人员提供了一个实时、逼真、可交互的海底溢油三维可视化系统。本文进行的研究工作，主要包括以下几个方面： 1）深入研究OSG三维可视化渲染引擎的场景构建及渲染机制，利用其跨平台性，将OSG与MFC进行集成，建立三维可视化框架体系，提供给用户菜单栏、工具栏、浮动窗口、键盘、鼠标等多种操作控制方式。 2）学习研究GPU可编程的渲染管线，采用OpenGL编程语言GLSL提高绘制速率与显示效果，为提高整个系统的图形绘制的渲染效率提供基础。 3）研究三维地形数据建模绘制的方式，采用GLSL着色语言及OSG平台下VBO快速渲染方式，完成海底地形数据的立体建模。 4）研究海面绘制的实现方式，提出了针对不同应用场景下的快速处理和绘制技术：基于凹凸纹理映射技术和纹理动画方式，实现海面颜色及光照的渲染，适用于仿真度要求不高的小区域海面场景模拟；另外一种方式是基于GPU通用计算编程语言CUDA，进行并行计算实现的FFT快速海面高度计算，在OSG场景下完成绘制，能满足较高仿真度要求下的大场景海面模拟。 5）进行粒子系统关键技术的研究，探索粒子系统在不同时刻下的粒子属性更新方法，基于GPU缓存对象和并行计算原理，重点研究和对比几种实现技术下的粒子系统属性更新和绘制的效率，用GPU编程方式实现了百万级粒子在不同时刻下的属性更新和实时绘制，开发界面友好的溢油参数控制界面，增强用户交互性。 6）本论文在研究三维可视化关键技术基础上，结合MFC良好的交互性与OSG的图形渲染特点，将溢油模式数值结果进行动态的三维模拟，初步构建了一个实时、动态、可交互的溢油三维仿真平台。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X55;TP391.9

【参考文献】

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本文编号：1353091