丁静静，马国军，2，朱 琎，曾庆军

(1.江苏科技大学电子信息学院，江苏 镇江 212003；2.镇江市智慧海洋信息感知与传输重点实验室，江苏 镇江 212003)

1 引言

三维海洋环境的可视化渲染包括海面、海底和水体环境，一直以来都是虚拟可视化方面的热点问题，在航海模拟、海战仿真、海底探测和海底开采等方面有重要意义。目前，对海洋环境的虚拟可视化主要集中在对海面和地形的模拟与应用。

在海底地形方面，海底地形的建模和渲染是海底仿真的关键技术[1，2]。文献[3]将海底地形TIN模型转换为OpenFlight三维数据模型，经过分层设色的纹理映射，构建海底地形模型，该方法包含的三角形面片数大、加载时间长。文献[4]利用Virtual Planet Builder工具对海底地形数据进行建模，提出层次细节法构建各种规模的分块分页地形数据模型，生成的海洋三维场景地形模型，更加真实的绘制地形，但工作量大且只适用简单的小场景地形。文献[5，6]提出基于HSL颜色模型的海底地形多色渐变渲染与配色方法，对于起伏不明显的地形，HSL模型与RGB模型几乎没有区别。

在海水与地形、光线交互时，主要产生刻蚀和光束现象。刻蚀和光束作为复杂的物理现象，是由于投射的光线被反射或折射而形成的。文献[7]将刻蚀图技术引入水下光照的渲染，运用光线行进技术渲染水下光束，结合FFT水面的周期性对刻蚀图进行改进，但大大降低了绘制的效率，且无法动态实现海底环境的可视化。文献[8]在光照图像基础上利用深度学习网络对刻蚀图进行分类与筛选，增强刻蚀的效果，但并没有改变刻蚀的可视化方法。……