◆庄建东 曾勇进

(集美大学计算机工程学院计算机教研室)

基于分形的三维海面研究及生成

◆庄建东 曾勇进

(集美大学计算机工程学院计算机教研室)

1 引言

虚拟自然环境如地形、植物、海浪、云和火焰等的计算机模拟一直是计算机图形学的重要研究课题之一，其中海浪的模拟相比其他自然环境的模拟更为复杂和困难。当前对于海浪模拟仿真的建模方法根据具体实现原理可分为:基于计算流体力学方法、基于海浪谱方法、基于几何造型方法和基于分形几何方法。

基于计算流体力学的方法虽然能够生成逼真的海浪运动效果，但是由于其求解过程过于复杂，在实际应用中一般很少使用。基于海浪谱方法只能模拟海浪的波动效果而不能模拟海浪的翻转卷曲效果。基于几何模型方法是根据海浪的形态特点，选择几何曲线或曲面构造连续变化的海浪形状。基于分形几何方法一般采用FBM方法，生成海浪的分形曲面将生成点的坐标设定为时间和空间相关的函数，进而生成海浪效果，同时通过插值的方法保证图像的连续性有，因而在实际得到广泛应用。

本文希望通过对海浪模拟仿真的建模方法的深入研究，以便能更好地了解和掌握如何通过计算机实现模拟自然界中的自然景观技术打下基础。

2 静态海浪生成的原理及算法

分形几何学的基本思想是:客观事物具有自相似的层次结构，局部与整体在形态、功能、信息、时间、空间等方面具有统计意义上的相似性，成为自相似性。……