一种基于邻域传播的水波模拟方法

采用一种简化的物理模型描述水面,应用细胞自动机中邻域传播的思想,把水波控制方程转换为空间离散变量间相互作用,从而能够快速稳定地求解水表面的高度场.采用一种基于内外参数分离的控制策略,实时地调整参数,以实现各种水波形态的模拟需要.最后,通过纹理投影的方法模拟水中光线反射与折射,以增加真实感效果.实验表明:该方法能够快速真实地模拟各种形态的水波运动.     

一种非线性水波自由面模型及其海浪数值模拟

在正弦波的表达式中引入一些修正系数,得到一种非线性水波自由面模型,通过确定其修正系数可以快速高效地模拟非线性水波自由面.将模拟的波形与全非线性傅里叶近似法得到的波形对比以验证其正确性.基于线性叠加原理以JONSWAP谱为目标谱,利用该非线性水波模型进行海浪数值模拟,并与LonguetHiggins提出的非线性海浪高程分布模型进行比较,结果表明所模拟海浪与实际海浪规律相符合.     

水波涟漪的虚拟现实技术仿真

自然水波涟漪实时、逼真的仿真一直是计算机图形学中的难点,该文系统的提出了基于流体力学的水波涟漪的虚拟现实技术的仿真方法。首先建立无力影响下波源加入的水波模型,通过分析水波的扩散、衰减、衍射规律研究阻尼存在的现实状态下水波的波形变化和传输范围,对水波涟漪进行逼真的模拟;然后建立在外力干扰条件下,水波的模型,包含水波受阻干扰后波形幅度的变化及传播区域的大小,结合拉格朗日法与欧拉法,运用OpenGL平台,对多个波源叠加干涉后的融合运动进行仿真;最后利用基于特殊几何实例的算法进行渲染,动态生成视点替用特效技术和混色处理技术,实现真实感渲染绘制的三维图形实时绘制,从而实现水波涟漪的虚拟现实技术仿真。     

借助OPENGL技术模拟水波动画

简要地介绍了OPENGL技术，给出了一个模拟水波运动的快速算法，即使用扰动方程的数值解来得到波形，并通过多层近似，使用方程特解的方法获取了很好的渲染速度．该算法简单、方便，用户可在程序中控制波的生成．     

模拟水波反射、折射和衍射现象的解析模型的研究进展

本文对模拟水波反射、折射和衍射现象的解析模型的研究进展给出了一个简单的综述.     

基于物理模型的水波动画模拟

水流现象模拟是动画模拟的一个热门课题,近年来,基于物理模型的求解方法越来越受到重视,这种方法通过求解描述自然场景的物理学方程来模拟自然规律,通过修改各种物理参数来控制动画的情节。把数值方法和计算机图形学相结合,利用差分方法求解描述水流现象的物理模型浅水波方程,通过扰动的方法控制水流画形成,进而实现了对水流现象的动画模拟。以船波为例对水流现象进行了模拟,模拟试验结果表明通过这种方法模拟水波,水波的运动不需要人工干预,由算法自动生成。同时这些实例能模拟物体与外界物体之间的相互的作用,模拟图形显示这是一个有效的水流动画模拟的手段。     

模拟水波反射、折射和衍射现象的解析模型的研究进展

本文对模拟水波反射、折射和衍射现象的解析模型的研究进展给出了一个简单的综述．     

水波传播的无网格数值模拟

在水波传播的数值模拟中采用了一种基于配点和径向基函数的无网格方法.采用Laplace方程的基本解作为径向基函数,将源点布置在模拟波浪场之外,沿边界布置配点而不是划分网格,从而自动满足控制方程,且不存在奇点,不需要求解积分方程.数值造波采用给定入射波面和速度势的方法,数值消波综合采用阻尼层消波和Sommerfeld辐射条件,非线性自由面的演化追踪采用二阶Taylor级数展开式.对线性规则波和非线性三阶Stokes波的模拟显示,数值结果与理论解吻合良好.表明无网格方法不但形式简单、计算速度快,而且稳定性和准确性令人满意,有望成为水波模拟问题的一种有效的数值方法.     

船舶航迹流实时动态仿真

完全用W.T.Reeves提出的粒子系统方法无法满足仿真系统的实时性要求。为使航海仿真系统能进行实时模拟,提高对水波、浪花及船舶航迹流模拟的逼真程度,采用粒子系统建立航迹流模型,模拟航迹流的外轮廓,确定图象的α值,利用图象合成方法中粒子的透明度来实现不规则性航迹流的实时动态仿真。分析研究了粒子系统的航迹流模型及图象合成的主要方法,实时地模拟出船舶航迹流随船舶大小、速度变化,随时间消退、随波浪上下起伏等动态效果。     

广义水波方程组行波解的分支

应用动力系统分支理论,研究广义水波方程组行波解的分支.在固定的参数条件下给出广义水波方程组的孤立波、扭结(反扭结)波解的精确表达式,并证明该方程组存在不可数无穷多个周期波解.