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基于i4Ocean2.0的海洋仿真与三维流场可视化应用研究

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基于i4Ocean2.0的海洋仿真与三维流场可视化应用研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-14页
1 绪论第14-25页
  1.1 研究背景第14-16页
  1.2 中内外研究现状第16-21页
    1.2.1 三维数字软件平台第16-18页
    1.2.2 海洋环境仿真第18-19页
    1.2.3 流场数据可视化第19-21页
  1.3 研究目标和意义第21-22页
  1.4 论文组织结构第22-25页
2 i40cean2.0平台设计第25-46页
  2.1 系统架构第26-28页
  2.2 渲染引擎第28-31页
    2.2.1 可编程特效第30-31页
  2.3 平台适配器第31-34页
  2.4 海洋时空数据结构第34-40页
    2.4.1 数据切片与命名第35-37页
    2.4.2 层级结构四叉树第37-38页
    2.4.3 海洋数据解译第38-39页
    2.4.4 数据请求流程第39-40页
  2.5 场景管理第40-44页
    2.5.1 平台节点树第40-42页
    2.5.2 内外存数据调度第42-44页
  2.6 本章小结第44-46页
3 海洋环境交互仿真第46-65页
  3.1 仿真交互设计第46-48页
    3.1.1 海面绘制流程第46-47页
    3.1.2 仿真交互流程第47-48页
  3.2 海面网格创建第48-53页
    3.2.1 规则网格第49-50页
    3.2.2 投影网格第50-51页
    3.2.3 细分网格第51-52页
    3.2.4 渲染结果对比第52-53页
  3.3 海浪波动原理第53-56页
    3.3.1 海浪波动实现方法对比第53-54页
    3.3.2 基于噪声图的波动实现第54-56页
  3.4 海洋光学现象第56-62页
    3.4.1 海面反射现象第57页
    3.4.2 海面折射现象第57-58页
    3.4.3 菲涅尔现象第58页
    3.4.4 海洋深度信息第58-59页
    3.4.5 倒影扭曲现象第59-60页
    3.4.6 虚拟天空第60-61页
    3.4.7 水下焦散和气泡第61-62页
  3.5 实验结果分析第62-64页
  3.6 本章小结第64-65页
4 海洋流场数据可视化第65-96页
  4.1 流场数据特点第66-67页
  4.2 种子点放置方法第67-70页
  4.3 规则流场数据动态三维流线可视化第70-79页
    4.3.1 粒子追踪第70-72页
    4.3.2 粒子密度控制第72-73页
    4.3.3 流线生成第73-76页
    4.3.4 实现过程第76-78页
    4.3.5 实验结果分析第78-79页
  4.4 不规则流场数据动态三维流线可视化第79-89页
    4.4.1 不规则流场数据预处理第80-81页
    4.4.2 最大连通量的种子点算法第81-83页
    4.4.3 流线积分第83-84页
    4.4.4 感知度优化策略第84-87页
    4.4.5 实验结果分析第87-89页
  4.5 可视化与地理信息一体化表达第89-94页
    4.5.1 空间坐标变换第89-91页
    4.5.2 GPU上算法的实现第91-93页
    4.5.3 实验结果分析第93-94页
  4.6 本章小结第94-96页
5 应用实例第96-111页
  5.1 海上帆船竞技仿真第96-105页
    5.1.1 激光级帆船结构第96-97页
    5.1.2 帆船受力分析第97-99页
    5.1.3 帆船阻力分析第99-101页
    5.1.4 船速计算与仿真第101-105页
  5.2 海底鱼群仿真第105-110页
    5.2.1 基于透明度的分离力计算第107页
    5.2.2 基于MipMap的聚集力和并列力计算第107-108页
    5.2.3 基于“Ping-Pong”技术的位置、速度、朝向计算第108页
    5.2.4 骨骼动画内外机制第108页
    5.2.5 仿真结果第108-110页
  5.3 本章小结第110-111页
6 总结与展望第111-114页
  6.1 论文总结第111-112页
  6.2 未来展望第112-114页
参考文献第114-123页
代码附录第123-136页
附录一 海浪高度图生成cgfx代码第123-125页
附录二 海浪纹理生成cgfx代码第125-126页
附录三 流线自适应生成GLSL代码第126-129页
附录四 地形绘制cgfx代码第129-134页
附录五 英文缩写参照表第134-136页
致谢第136-137页
个人简历第137页
学术论文第137-138页
发明专利第138页
参与项目第138页
学术交流第138页
获奖情况第138页

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