文档介绍：开题报告研究课题:三维仿真基于 OSG 在海洋环境中的应用姓名:张鑫学号: 01124010 专业: 2011 级自动化指导老师:刘永信教授主要内容: 2. 国内外研究现状及发展趋势 ,不过他们与水分子形成了一种新的稳定的物质——可燃冰。不过开采相当不易,没想到我的毕业设计可以完成我的这个想法。 ,地球上陆地面积占 30%, 海洋面积占 70%, 海洋资源及其丰富, 是全球生命系统的重要组成部分,是环境平衡的主要调节器,是维护地球生态平衡的主要循环环节。随着社会的不断进步和人类生存发展需求的增多,全球人口与资源、环境之间的矛盾日益激烈,人类社会的发展与进步则越来越依靠海洋,导致海洋与人们的日常生活、经济建设和社会发展息息相关。所以对海洋场景的模拟仿真有很重要的现实意义。仿真难点仿真难点主要表现在: (1) 它是一个复杂场景,包括的元素有波浪、水面以及海上和海底的物体等? (2) 尽管现我们在光学方面的研宄已经很深入,但是光作为仿真场景中重要的一部分,在实现其反射、折射等效果时,还是有一定难度的; (3) 既然已经提到了海洋场景仿真是一个复杂场景,所以还要考虑到各种特殊的场景,例如雨、雪、雾天气的模拟,战斗场景中爆炸、燃烧等特效的模拟等等。 :如 Google 公司在 2005 年推出了 Google Earth 三维可视化地球,并于 2009 年在 Google Earth 的基础上增加了海洋信息内容,推出了 Google Ocean 。 Skyline 公司开发的系列软件可以为三维可视化信息系统提供企业级的解决方案,用户能够根据自己的需求进行定制在航海模拟器方面,Polaris 系列是 Kongsberg 公司研发的第六代船桥模拟器。 Polaris 系列模拟器的视景系统釆用了 Multigen Creator 作为建模软件,三维视景数据库釆用了 OpenFlight 格式。 Kongsberg 公司采用 OpenScenceGraph (OSG) 作为三维引擎开发类库,对视景系统进行驱动,对视景系统中的自然环境、船桥模拟、靠泊控制以及海浪等特效进行了很逼真的仿真,但是对于大面积生成海浪没有考虑使用 JONSWAP 谱更符合实际效果。 ransas 公司的 NTPR04000 模拟器视景系统以微机、三维图形加速卡为硬件平台, 三维视景数据库的建模由自己的建模工具 Scene Edit 和 Model Editor 完成,地形模型可以由海图数据自动生成,雷达图像由海图数据和地形数据获得,视景管理采用 OpeiiGL 图形技术。国内:海洋信息软件方面,如苏奋振等研制了海洋地理信息系统软件 MaXplorer ,针对海洋数据的特性,实现了对海洋数据的统一管理、三维分析及动态可视化;肖如林等对三维虚拟地球下的海洋信息原型适应性进行了分析与研究;在航海模拟器方面,如大连海事大学研发的大型船舶操纵模拟器视景系统,该系统是采用 Creator 对场景进行建模,使用 OPENGVS 引擎对视景进行驱动,并且随着三维引擎的升级,已经部分使用 OSG 。上海大连海事学校也研发了航海模拟器视景系统,该视景系统釆用 Vega Prime 平台作为视景管理。 ,本文择优选取 OSG 高阶引擎作为海洋场景建模的三维可视化這染引擎,自主开发三维可视化海洋场景。主要内容如下: (1) 对比众多三维可视化引擎,本文择优选取 OSG 高阶三维引擎。(2) 熟悉了解 OSG 内核原理机制,掌握 OSG 的工作流程,实现过程和使用技巧。编译 OSG 图形开发库,编译海洋仿真图形开发库。(3) 指定整体实行方案,掌握应用到本文中的关键技术。(4) 基于 OSG 的海上典型自然现象仿真,包括海洋场景的建模,本文利用快速傅里叶变换结合 JONSWAP 海浪谱的建模方法来实现海洋场景建模,利用粒子系统实现的雪仿真以及使用 OSG 框架啊函数进行大面积雾的添加。把仿真好的自然现象融合到海洋场景中,实现较为完整的三维可视化海洋场景。(5) 对全文进行总结,并提出今后的发展方向。 的基础知识 简述 OpenSceneGraph (OSG) 中文译为开源场景图形库,是三维引擎的一种,它包含许多涉及到图形学知识的模块。它的底层使用己经成型的 OpenGL 底层植染 API, 由 ANSIC++ 编写,OSG 可在多种操作系统上运行,其中包括主流的 windows 系统,还有大多数