航海模拟器场景中的海浪构网算法

    公开(公告)号:CN101587594A

    公开(公告)日:2009-11-25

    申请号:CN200910012149.0

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 本发明属于航海场景仿真技术领域,涉及航海模拟器场景中的海浪构网算法。该方法是:设计同心圆网格模型构建海平面,保证了海浪绘制的实时性;采用基于GPU的FFT方法生成符合Phillips谱的海浪高度图;利用顶点纹理获取技术采样多次平铺的高度图,得到网格顶点的高度,从而用网格构建出了海浪表面的几何形状;依据视点位置实时计算网格顶点纹理坐标,实现了海浪与视点的相对运动。本发明的算法解决了现有海浪构网算法中不能实现完全合理的LOD、无法体现风对海浪的影响、无法实现海浪与视点的相对运动等问题,并在绘制的实时性及真实感上优于其他算法;采用本发明的海浪构网算法可以科学、实时、逼真地绘制大规模海浪场景。

    一种快速实时烟雾模拟算法

    公开(公告)号:CN107341849B

    公开(公告)日:2020-03-10

    申请号:CN201710565854.8

    申请日:2017-07-12

    Abstract: 本发明公开了一种快速实时烟雾模拟算法,根据粒子位置,在整个计算空间创建八叉树;从下至上遍历八叉树,计算八叉树中每一节点的总质量ρ和中心质量ρc,每一个粒子从上至下遍历八叉树来计算它的受力,更新粒子的速度和位移,获得实时的烟雾效果。本发明通过自适应八叉树算法,成功地将烟雾的涡粒子计算复杂度从O(N2)降至O(N log N)量级,有效地减少了计算量,加快了求解速度。本发明在104量级的粒子数情况下,计算速度比单纯的直接求和计算大约提高了1.85倍。在更多的粒子数的情况,计算速度会比直接求和更快。

    一种航海模拟器模拟船冰交互过程的海冰计算方法

    公开(公告)号:CN107065597B

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201710368913.2

    申请日:2017-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种航海模拟器模拟船冰交互过程的海冰计算方法,即根据当前海况信息将海冰计算具体划分为破冰计算模块和刚体运动模块,然后对破冰过程中的海冰力、海冰碎冰形状及海冰运动状态进行计算分析,生成的结果传入船舶运动模型以及冰区视景系统。本发明弥补了航海模拟器中海冰计算方法的空白,将半无限平面弹性地基理论、楔形梁结构以及能量守恒理论应用于相对应的模块中,计算了碎冰形成条件、破冰弯曲应力、碎冰能量分布及运动状态。本发明可以在航海模拟器冰区仿真视景中很好的表现海冰物理特性,而且作为船冰交互过程可视化的物理基础,可以逼真对破冰过程进行动态模拟,并为船舶运动模型提供可靠的海冰受力反馈。

    一种围油栏拦截海上溢油的仿真方法

    公开(公告)号:CN108334723A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810395719.8

    申请日:2018-04-27

    Abstract: 本发明公开了一种围油栏拦截海上溢油的仿真方法,包括以下步骤:S1:采用二维单层流场数学模型对近海潮流场进行数值模拟,解算二维单层流场数学模型使用隐式方向交替法对该模型进行差分分解从而获得近海潮流场所有计算格点(i,j)的流速ω(i,j)(k)信息和流向θ(i,j)(k)信息;S2:建立基于溢油扩展、漂移、蒸发和乳化数学模型的近岸溢油运动轨迹预测方案从而模拟海面溢油轨迹;S3:设计三维围油栏模型包围盒碰撞检测方案对溢油和围油栏的碰撞过程进行检测,判断场景中围油栏对溢油扩散的影响程度。因此本方法可以应用于溢油应急响应系统或海上溢油模拟器中,有利于增强系统的溢油应急场景仿真的真实感、降低溢油应急人员的虚拟仿真训练成本。

    一种航海模拟器模拟船冰交互过程的海冰计算方法

    公开(公告)号:CN107065597A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710368913.2

    申请日:2017-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种航海模拟器模拟船冰交互过程的海冰计算方法,即根据当前海况信息将海冰计算具体划分为破冰计算模块和刚体运动模块,然后对破冰过程中的海冰力、海冰碎冰形状及海冰运动状态进行计算分析,生成的结果传入船舶运动模型以及冰区视景系统。本发明弥补了航海模拟器中海冰计算方法的空白,将半无限平面弹性地基理论、楔形梁结构以及能量守恒理论应用于相对应的模块中,计算了碎冰形成条件、破冰弯曲应力、碎冰能量分布及运动状态。本发明可以在航海模拟器冰区仿真视景中很好的表现海冰物理特性,而且作为船冰交互过程可视化的物理基础,可以逼真对破冰过程进行动态模拟,并为船舶运动模型提供可靠的海冰受力反馈。

    一种基于STL模型的船舶任意浮态计算方法

    公开(公告)号:CN105825061A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201610153649.6

    申请日:2016-03-17

    CPC classification number: G06F19/00

    Abstract: 本发明公开了一种基于STL模型的船舶任意浮态计算方法,包括如下步骤:按照“常规法”计算船舶船中吃水TM、横倾角正切值tanθ及纵倾角正切值;根据船中吃水、横倾角及纵倾角确定倾斜水线面的方程;计算水线面下的船体排水体积V及浮坐标(XB,YB,ZB);计算固定坐标系下的船舶重心坐标(X′G,YG′,Z′G)及浮心坐标(XB′,YB′,ZB′);判断浮态方程组是否满足平衡条件;如果不满足,则进行艏艉吃水及横倾角三参数迭代计算。本发明基于STL模型计算船舶任意装载状况下的浮态,提出了三参数迭代方法,能同时计算船舶的横倾和纵倾,适用于船舶任意浮态,提高了计算精度。本发明减少了计算量,只需计算出船舶任意浮态下的排水体积及浮心,程序健壮稳定。

    一种航海模拟器场景中海冰动态建模方法

    公开(公告)号:CN103679803B

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201310643819.5

    申请日:2013-12-03

    Abstract: 本发明公开了一种航海模拟器场景中的海冰动态建模方法,包括以下步骤:基于四叉树空间划分技术动态管理整个海冰场;确定海冰模型状态;对于单体可破海冰模型进行动态碎冰建模。本发明将四叉树技术应用于重复模型的场景管理中,因为海冰模型的生成、破碎、消融、冻结,非常适合属性结构的存储,而且整体海冰面可以看成为单层,这就使得没必要应用更为复杂的八叉树来管理三维场景,对后续的破碎、冻结和消融等动态过程起到了前期简化的作用,这对这视景系统的实时性有了很大的提高和优化。本发明将Voronoi图算法经优化加入应用于海冰动态建模,目的使其在发生船冰碰撞时,形成破碎模型相对逼真的符合现实自然情况,增强了海冰破碎的真实感。

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