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虚拟海洋环境对漂浮物腐蚀效果的仿真研究
| 论文题名： | 虚拟海洋环境对漂浮物腐蚀效果的仿真研究 |
| 关键词： | 海浪建模;虚拟海洋环境;漂浮物;腐蚀效果;仿真模型 |
| 摘要： | 海洋环境是一个相对复杂多变的环境，复杂的海洋环境使得腐蚀问题也相对复杂。金属腐蚀损失严重，对舰船腐蚀的仿真关键是对海洋环境的仿真以及舰船腐蚀模型的仿真。为更真实的模拟金属材料腐蚀现象，对舰船装备保养维修和分析有一个参考的三维腐蚀模型。因此，对金属材料的海洋腐蚀进行仿真研究是十分必要的。 首先，针对海浪谱和海浪方向谱对海浪模拟缺少波峰窄而陡峭、波谷宽而平坦的效果，从而采用Gerstner波形模拟海面，并且利用海浪频谱和LHM方向函数合成更为真实的方向谱的海浪合成模型。并结合碰撞检测技术对海浪与舰船碰撞处理，以及碰撞后应用检测线监控算法对激散流粒子数量的控制处理。改进一种基于粒子与海浪谱建模方法，此建模方法不仅对大面积海浪仿真效果好，而且可以实现舰船与海浪碰撞后形成浪花的效果。 其次，针对LOD层次加载技术，保证在系统运行时不用对纹理完全加载完毕才能运行，而是在系统开始运行后，把纹理贴图以程序调用添加到模型表面。为提高整体系统的运行效率，运用3D Max多边形简化方法对看不到的模型表面进行优化，也就是把隐藏的或多余的面删除。而后，为更好的表现出舰船腐蚀纹理的真实性，对视差凹凸纹理映射贴图技术的几何凹凸纹理映射算法代码可重用低以及位移映射的顶点处理器受限和应用几何多边形多少来模拟物体外观的不足加入了优化视差纹理映射贴图的腐蚀纹理，使在保证系统运行效率的情况下，腐蚀纹理也更加真实。 最后，分析现有的海洋腐蚀模型和海洋环境对金属的腐蚀形态，由于海洋环境的复杂性，采用随机腐蚀模型更符合金属腐蚀的随机性而不确定性。以此提出基于粒子与海浪谱建模方法以及腐蚀纹理技术方法，设计实现腐蚀模型的海洋三维可视化系统。 |
| 作者： | 张春魁 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 张菁;冯涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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