基于球面的海浪建模与绘制技术研究

由于传统的海浪建模与绘制方法多是基于平面进行建模与绘制，较少细致考虑球面曲率对海浪建模和绘制的影响，因此无法在球形表面绘制出海浪在不同条件下形状、色泽等的变化。为了实现无界海洋的虚拟自由漫游，提出了一种考虑球面影响的、任意视点下的海浪建模与绘制方法，其核心是球面海洋模型和屏幕细分的自适应算法，同时基于海洋学知识以及解析几何和数字地球特点，首先解决和消除了模型生成中存在的计算量大和高纬度“压缩现象”等问题，并建立了球面海浪模型；然后，依靠可逐点计算的海浪生成模型，利用屏幕细分自适应算法将计算限制在与视点相关的可视球面海洋区域，并使几何分辨率依视点变化；接着采用“夹球”技术，解决了海面生成中存在的“边缘裂缝”现象；最后，采用GPU技术绘制出不同观察距离和方向下的真实感海浪场景，进而实现了用户在无界海洋上的自由漫游。

Resear on Sphere Based Modeling and Rendering of Ocean Waves