海洋地理信息系統中動態海面仿真方法研究

付 帥，艾 波，柳 誠

（1.嘉興市規劃管理局嘉興市314050；2.山東科技大學測繪科學與工程學院青島市266590）

海洋地理信息系統中動態海面仿真方法研究

付 帥1，艾 波2，柳 誠2

（1.嘉興市規劃管理局嘉興市314050；2.山東科技大學測繪科學與工程學院青島市266590）

海洋地理信息系統（MGIS）中加入動態水面效果，可以有效地提升海洋環境仿真的真實感。本文從水波模型的構建出發，介紹了利用正弦波動方程模擬海面的方法；針對動態構建水面網格時高計算性能的需求，設計了基于GPU并行計算的架構；最后利用程序開發實現本文的設計思路，經過實驗分析表明，該方法能夠有效地模擬三維地理環境中動態海面的效果。

海洋地理信息系統；動態海面；水面網格；GPU并行計算

動態海面效果仿真是借助幾何模型或光照模型等，用可視化的方法展現水面實時的波動效果。海洋地理信息系統中動態海面效果的模擬，實現與真實三維地理數據相融合，以其逼真的視覺體驗和友好的動態交互特性，為觀察者提供了一個具有沉浸感的客觀世界。

隨著計算機圖形學的發展，動態海面效果的模擬逐漸被應用到虛擬環境的表達，國內外學者做了深入的探索。Finch[1]基于幾何模型的思路，提出了利用正余弦函數模擬水面波形的方法，構造了具有真實感的動態水面效果；莊甘霖[2]等針對常見三維場景中水面特效真實感與實時性較難平衡的現狀，提出了一種基于Gerstner波模型的水面特效模擬方法，優化了仿真系統的渲染效率。……