海啸的数值模拟与视景仿真

发布时间：2020-11-01 13:02

　　 海啸是一种具有强大破坏力的海浪,常常给人类带来巨大的灾难,造成对生命和财产的严重摧残。海啸震波的动力引起海水剧烈的起伏,形成强大的波浪,在向前推进时,将沿海地带一一淹没。目前,人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变,已经能够逐步通过预测、观察来预防或减少它们所造成的损失,但还不能阻止它们的发生。 本文的主要工作是将虚拟现实技术(VR)和人机交互技术(HCI)运用在海啸仿真研究上,使它在萤幕上呈现直观的运动规律。为了在计算机上模拟复杂的海啸现象,本文拟采用OpenGL实现二维的数值模拟和三维的视景仿真,通过对海啸的建模做出合理简化,使模拟的效果能基本符合海啸的运动规律,进一步地,本文对程序进行优化,提高它的运算效率,达到较快的绘制速度。同时模拟了海啸运动及周边场景,并运用参数化的初始数据使得不同的初始条件产生不同得海啸效果。 在本文中,首先介绍海啸仿真的研究背景和重要意义,并简要介绍海啸的特点。接着详细介绍进行海啸数值模拟和视景仿真所使用的技术工具。然后着重论述海啸的二维数值模拟模型和程序算法,在第四章阐述了海啸的三维视景仿真方法和关键算法原理。本文的最后对上述研究内容及成果做了总结,并提出了进一步工作中需要解决的若干其他关键问题。 围绕海啸仿真中各项工作的技术要求,本文选择了VC.NET+MFC+OpenGL的工具组合,充分借鉴MFC的界面设计和人机交互功能,VC.NET高效的编程方式,OpenGL灵活而强大的三维表现能力。 本文最后使用Visual C++编制了较为完整的海啸二维数值模拟Tsunami-2D和三维实景仿真程序Tsunami-3D。
【学位单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：P731.25
【部分图文】：

海啸近岸后的卫星拍图

指定的投影，如果它位于视景体外，则被裁剪掉。最后，余下的己经变换过的顶点x、y、z坐标值都用比例因子，除，即x加、y/w、z/w，再映射到视口区域内，这样才能显示在屏幕上。变换流程如图2一1.辫辫辫辫麟麟麟麟麟麟麟麟麟麟麟麟麟 矍 矍矍 矍矍矍慈 :::::黯爵黔 黔黔黔黔廖 廖廖 廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖廖馨馨馨馨馨馨馨馨纂龚龚龚鬓攀葬镶镶镶 镶图2一1三维图形的显示流程3颜色模式设置OPenGL颜色模式有两种，即RGBA模式和颜色索引(Col。 rIndex)。几乎所有OPenGL应用目的都是在屏幕窗口内绘制彩色图形，所以颜色在即enGL编程中占有很重要的地位。这里的颜色与绘画中的颜色概念不一样，它属于RGB颜色空间，只在监视器屏幕上显示。另外，屏幕窗口坐标是以象素为单位，因此组成图形的每个象素都有自己的颜色，而这种颜色值是通过对一系列OPenGL函数命令的处理最终计算出来的。4光照和材质设置真实感图形绘制是计算机图形学的一个重要组成部分，它综合利用数学、物理学、计算机科学和其它科学知识在计算机图形设备上生成象彩色照片那样的具有真实感的图形。一般说来，用计算机在图形设备上生成真实感图形必须完成以下四个步骤:一是用建模

‘le《GL--sclss0R--rssT);缓存功能，输出动画。ho;ffers(’sIGetCurrentDC());注意的是，两次视口裁剪后的模型绘制可以分别取不同，也就是说它们具有表现的独立性。通常副视口都是表示所以应该事先计算出这个局部的中心位置和范围，然后再裁剪掉，再按比例放置在副视口中，形成窗中窗效果。互面友好、所见即所得，达到良好的交互功能，本文基于数面板和响应键盘的操作，在帮助文档中也有完善的说明
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本文编号：2865568