海浪预报三维动画计算原理和制作方法.pdfVIP

第 30 卷 第 2 期 海 洋 通 报 Vol. 30, No. 2 2011 年 04 月 MARINE SCIENCE BULLETIN Apr. 2011 海浪预报三维动画计算原理与制作方法 高志一，于福江，许富祥 （国家海洋环境预报中心 北京 100081 ） 摘 要：研究了基于线性海浪模型制作三维动画海浪预报产品的制作方法，并制作了首个三维动画海浪警报产品。基本步骤为：由 线性海浪模型生成一系列不同波高和波长的二维海面高度场，以及这些波面高度场对应的反光系数场；根据海浪预报图中波高的空 间分布情况将不同波高的波面高度场拼接成复合的波面高度场，同时拼接出与之对应的复合反光系数场；由复合的波面高度场和反 光系数场渲染出三维波面，并将渲染后的波面时间序列串接成动画形成最终产品。三维动画形式的海浪预报产品能有效地克服海浪 有效波高等值线图信息不直观的缺点，预报信息易于被广大用户和公众理解。 关键词：海浪预报；FFT ；海浪渲染 中图分类号：P731.33 文献标识码：A 文章编号： 1001-6932(2011)02-0172-07 Preparing 3-D animation of sea wave forecasting Gao Zhi-yi, Yu Fu-jiang, Xu Fu-xiang (National Marine Environmental Forecasting Center, Beijing 100081, China) Abstract: A method of preparing an animation of 3-D wave forecasting is explored. A series of wave surface elevation fields with different mean wave height and wave length are generated on the basis of linear wave model, and also the corresponding reflective fields are generated. A composite wave surface elevation field and the corresponding reflective coefficient field are generated according to the significant wave height contour map. The frames of 3-D wave field are rendered based on these composite wave surface elevation fields. A series of rendered frames are animated at last. The 3-D animation of wave forecasting is much easier to understand for the public. Keywords: Sea Wave Forecasting; FFT; Sea Wave Render 海浪预报服务最初是为满足海上军事活动的 不能满足面向一般用户的预报服务需要，新的预报 需要而出现的，迄今已有数十年的历史。由于海浪 产品应该具有更直观生动的形式。这就要求新的预 的随机特性，对它只能进行统计预报。海浪预报产 报产品不仅具有传统预报产品的功能，更要便于一 品需要告诉用户洋面或海区平均波高的情况。因此