航海模拟器中海面溢油的三维可视化研究

对短时问尺度内的点源瞬时溢油进行研究,将溢油过程分为油膜自身扩展和油膜漂移、扩散两个阶段,分别用椭圆模型和油粒子模型计算溢油的轨迹.采用基于海浪谱的快速傅立叶变换方法绘制大规模海面.利用粒子系统方法实现油粒子模型.提出利用平面反射技术实现海面溢油的三维可视化,即将溢油平面轨迹渲染为纹理图,再将纹理图通过反射技术映射到海面上.提出的方法已成功应用在航海模拟器的溢油事故模拟中.     

一种快速的海浪仿真方法

海浪仿真的实时性是海洋场景仿真的重要需求之一。对海面网格和浪高计算同时进行简化处理,提出一种快速的海浪仿真方法。该方法采用放射状环形网格对海面进行LOD划分,用海浪谱反演生成海浪高度纹理图序列,并在GPU顶点着色器上对海面网格进行循环纹理映射以获得网格节点的动态高度数据。同时,采用多级纹理映射和视域裁剪对海面网格进行优化处理。实验结果表明,提出的方法能有效提升海浪仿真速度,仿真对CPU的占用率低,真实感强,可充分满足视景仿真系统对海浪仿真的实时性要求。     

海面连续溢油的三维实时绘制

对短时间尺度内的连续溢油进行研究.海面采用同心圆网格模型模拟,海浪高度图采用快速傅立叶变换方法生成.提出利用平面折射技术实现海面油膜的绘制,采用粒子系统实现油粒子模型,粒子所在位置的潮流速度采用分区方法高效计算.模拟试验表明,该方法可实现海面连续溢油的逼真、快速模拟.     

海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统研究

尽管目前国内外相继研制出有关海上溢油的信息系统，但是在国内还没有专门针对海上溢油应急反应的模拟训练系统。我们对海上溢油应急反应整个过程进行了系统的分析和研究，研究、设计和开发出海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统。该系统由海上溢油应急反应培训系统、海上溢油应急反应地理信息系统(GIS)、海上溢油控制与清除决策专家系统和计算机模拟训练系统四个子系统组成。建立了海上溢油应急应用模型系统，以GIS为平台，综合海上溢油应急反应具体过程，实现了GIS与系统应用模型的有机集成。     

基于溢油模拟的船舶溢油污染风险评估

以长江口海域的船舶溢油风险分析为研究对象，通过对已有的溢油模型的多次仿真模拟，观察常见油类在不同的环境条件和溢油状况下的漂移及扩散情况，总结出影响溢油油膜面积及运动轨迹的因素，在此基础上，对长江口船舶溢油高影响区域进行了识别。研究表明：基于溢油模型的船舶溢油风险分析是可行的；影响溢油油膜面积的重要因素是风况；潮流则是影响溢油运动轨迹的主要因素；长江口海域船舶溢油高影响区域为南北槽航道入海口门区域。     

一种基于图形硬件的海量地形实时可视化算法

利用基于图形硬件的地形可视化算法—Geometrical Clipmap算法的基本思想,简化了算法的实现细节,讨论了算法的纹理映射处理方法,同时使用了一种更为快速高效的视锥体裁切方法和裂缝消除技术,进一步提高了绘制速度。并利用该算法结合金字塔多分辨率层次模型以及多线程动态调用机制,实现了海量数据的实时可视化。     

三峡库区洪水演进三维可视化仿真研究

介绍了三峡库区洪水演进三维可视化仿真系统的开发.探讨了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形,与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;在与一维水动力学模型集成的基础上,提出了基于断面的河道边界搜索算法,采用动态纹理技术和纹理坐标求解实现了大范围水面动态模拟;开发了三维场景中手动和自动漫游方式,实时信息查询以及淹没过程分析模块.所研制的系统使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果,可有效地模拟流域洪水的三维演进过程.     

基于可视化仿真的水电工程施工进度分析与控制研究

对基于可视化动态仿真的水电工程施工进度分析与控制进行了研究,提出了基于GIS的施工进度可视化动态仿真方法,实现了施工进度仿真建模、计算及结果的可视化;提出了结合柔性网络计划技术的进度分析与优化方法,包括工期分析及资源优化,在此基础上提出了基于可视化动态仿真的施工进度实时管理与控制方法;进行了实例分析,其成果在工程施工进度管理当中的成功应用表明所提方法具有可行性和优越性.     

基于三维纹理的水下三维声场直接体可视化

声波是潜艇进行水下目标探测的最有效手段,因而在潜艇水下作战环境三维可视化研究中,水面舰船和水下潜艇声能场的可视化是核心技术之一,应用硬件加速的三维纹理技术实现了三维声场直接体可视化。仿真结果表明该方法在三维声场可视化中,能够实时生成高质量的体可视化图像。     

三维随机海浪交互式仿真技术研究

随着自然现象的交互式模型不断发展,海浪的可视化模拟日益受到关注。通过研究三维随机海浪的仿真技术,基于Gerstner海浪模型开发仿真系统,并利用海浪谱对其进行仿真控制。此外,从网格模型的建立与优化,纹理映射与光照三个方面讨论了三维海浪的仿真方法。仿真结果表明,该系统不仅可以实现实时、逼真的三维随机海浪仿真,同时具有较好的交互性。