基于实测水文数据的不规则河道水面模拟方法.pdfVIP

第45卷第2期 人 民 长 江 V01．45．No．2 2Ol 4年1月 River Jan．． 2014 Yangtze 文章编号：1001—4179(2014)02—0056一04 基于实测水文数据的不规则河道水面模拟方法 叶 敏1，浦慧龙2 (1．长江水利委员会水文局长江水文技术研究中心，湖北武汉430010；2．武汉大学测绘遥感信息工程国 家重点实验室，湖北武汉430079) 摘要：目前水体模拟的研究大部分是针对海面或湖面，而河流由于形状不规则、流经范围广、高程变化大等原 因，模拟研究较为困难。从真实的地理环境出发，以DEM数据和水文数据为基础，通过逼近水位高程的方法 有哪些信誉好的足球投注网站出河流边界点，提取出了不规则的河岸线，并进一步通过不规则三角网划分，得到了河道水面模型。以金 沙江溪洛渡库区为实验区域，采用不规则河流边界提取算法，建立了不规则河道水面模型，通过加入水面波 浪、反射、高光等自然现象，渲染出了较为真实的河流，验证了该方法的可行性。 关键词：地理环境；水面建模；不规则河流；金沙江溪洛渡库区 中图法分类号：P332 文献标志码：A 自然现象的模拟一直是虚拟现实技术中的一个热 运动特征，构建水面波浪模型。②光学渲染。通过分 点问题，水体作为自然中最常见的物体之一，其真实感 析水面各种光学现象，如反射、高光效应等，渲染出具 渲染的好坏将直接影响虚拟场景的真实程度¨一。目 有较强真实感的河流。图1为河流模拟技术路线。 前国内外研究学者们提出的水体建模和渲染方法大都 针对海洋、湖泊等自然水体，而河流模拟的方法与海 l河道DEM数据、河流断面 l数据及河流实测水位信息 洋、湖泊等水体模拟的方法不同。由于水体形状不规 l— 使用河流边界有哪些信誉好的足球投注网站算法提取河 则、流经范围广、高程变化大等特殊原因，使河流的可 r 流边界．并划分不规则三角网 河流水面网格模型 视化研究难度更大，因此对河流模拟的研究也相对较 1． 结合Gerstner模型和凹凸纹理 ●一 映射方法实现水面动态波浪建横 少。文献[2—4]研究了湖泊、海洋等水面波浪运动的 最终河流水面模型 模拟方法，但仅适用于宽阔的水面，不适合狭长的河 l— 使用纹理反射技术实现水面 f 倒影．并混合河流实际颜色 流。文献[5—7]研究了不规则河流的模拟方法，但是 具有光学现象的水面 他们都无法真实地求出河流边界，并且无法适应高程 l— 使用PhongI光照模型 变化的地形。针对这些问题，本文实现了一种基于实 网图冈…倒 —．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．L—．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．L 11 计算水面光照度