近岛海洋场景海水色彩真实感实时绘制

摘要 海洋场景仿真一直是计算机虚拟现实研究中一大热点.为更为逼真地表现近岛海洋海水的色彩细节，首先，针对当前大多数海洋模型计算复杂的问题，采用水面网格模型加法线贴图构建大规模海洋表面，由于计算全部由GPU完成，实时性得到大大提高；然后，借助于U3D地形组件，构建了多种岛屿高程地形，通过修正海面的菲涅耳系数，成功地解决了海面与岛屿的边界问题，绘制出逼真的近岛海洋场景；其次，引入海水深浅颜色临界值，以海面和海底的高度变化为控制因子，构建海水颜色变化函数，表现岛屿周围海水丰富的色彩变化；之后，将光强、光源颜色和位置的变化引入海水颜色的计算中，实现一天内不同时刻海水色彩变化；最后，优化菲涅耳反射系数求解方法，依据真实水面反射定理，将反射图和折射图渲染到纹理中，实现真实海水所具有的水面反射与折射效果