文档介绍：独立完成与诚信声明本人郑重声明:所提交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外,本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北水利水电大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名: 保证人(导师)签名: 签字日期: 签字日期: 学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电大学可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 签字日期: 万方数据万方数据摘要 I 基于SPH及Unity3D的泥石流真实感模拟摘要随着虚拟现实技术和计算机技术的发展,泥石流的仿真与模拟在地质学界发挥的作用越来越大,不仅能够模拟出泥石流造成的危害,还可以用于防灾救灾、科普教育等方面。现有的研究都是基于泥石流的物理属性,其真实感很差,不能够给人以逼真的感觉。本文针对泥石流的真实感模拟进行了较为深入的研究,实现了真实的效果。在泥石流流体的模拟方面,主要研究泥石流的运动方程以及建模方法。采用了基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydroynamics,简写为SPH)的方法求解 Navier-Stokes方程,并建立泥石流的运动方程。在采用SPH方法求解运动方程时,根据泥石流(固-液两相流)的构造特点,采用树形搜索法搜索支持域节点,选择三次B-样条光滑函数作为核函数,最后建立泥石流运动方程。在模拟泥石流发生场景方面,主要研究虚拟场景中景物的建模以及景物与泥石流的交互。在搭建虚拟场景时,本文在Unity3D平台下实现。首先将真实的DEM地形数据进行处理,并导入该平台中,同时为地形绘制贴图,建立一个真实的地形场景。然后对虚拟场景中的树木、石块、房屋等进行建模并导入到Unity3D中去,接着使用粒子系统模拟暴雨特效,最后添加天空盒和声音特效,最终创建一个完整的虚拟场景。最后为虚拟场景中的景物添加碰撞包围盒,实现泥石流与树木、房屋的碰撞效果。本文将SPH方法应用到Unity3D平台中对泥石流进行模拟,创建了一个完整的真实的虚拟场景,该场景不仅能够反映泥石流运动的物理特性,而且能够体现出泥石流的真实的效果,并将泥石流与景物的交互融入其中,再现了泥石流发生的情景,达到了预期的效果。关键词:虚拟现实;泥石流;光滑粒子流体动力学;Unity3D;真实感绘制万方数据华北水利水电大学硕士学位论文 II 万方数据 ABSTRACT III DEBRIS FLOWDISASTER SIMULATION BASED ON SPH AND UNITY3D ABSTRACT With the development of virtual reality and computer technology,simulation and modeling of debris flowshave played more and more importantrole in the field of Geological disasters. It not only can simulate the damagewhichcaused by mudslides, butalsocanbe applied in areas such as disasterrescue for governments, special effects in movies, digital entertainment, and popular science education, etc. The currentsimulations of debris flow are based on physical attributes, althoughcan reflect the physical attributes of movement of debris flow, but realism is poor,and also can not give people with realistic feeling. In this paper,w