Методы и алгоритмы компьютерной графики для моделирования водной поверхности в системах виртуальной реальности

• Автор: Беляев, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Некоторые понятия, связанные с системами виртуальной реальности. Понятие текстуры. Синхронизация процессов, происходящих в виртуальной реальности, с физическим временем. Требования, предъявляемые к моделям и алгоритмам, использующимся в системах виртуальной реальности. Моделирование геометрии водной поверхности. О методах численного интегрирования систем уравнений гиперболического типа. Схема расщепления матрицы коэффициентов. Разностная схема расщепления вектора потоков одна пространственная переменная. Расщепление вектора потоков. Метод конечных объемов с расщеплением вектора потоков. Разностная схема расщепления вектора потоков две пространственные переменные. Решение задачи о набегании волн на твердую стенку. Сопряжение решений в прибрежной и открытой областях. Существующие методы построения треугольной сетки. Структура триангуляции сетки. Моделирование оптических явлений, происходящих на поверхности и в толще воды. Введение. Постановка задачи. Аппроксимация светового поля для случая неоднородного дна.


Эффект ускорения времени возникает при Дт А, например, при моделировании климата Земли на суперкомпьютере, когда за несколько часов производится расчет изменения климата за миллиарды лет. Или другого воспроизводящего устройства, например, проектора. В системах виртуальной реальности, которые рассматриваются в данной работе например, тренажеры, должно выполняться равенство Аг Д. Это означает, что виртуальные и реальные процессы, протекают с одинаковой скоростью, и возникает необходимость синхронизировать эти процессы. Рассмотрим сложности, которые могут при этом появиться. Допустим, участок водной поверхности рассчитывается численным методом с временным шагом Атм очевидно, что речь идет о виртуальном времени. При этом для данных параметров сетки и вычислительной производительности компьютера на вычисление одного шага тратится Да физического времени. ДДг 2. Синхронизация физического и виртуального времени возможна лишь в случае выполнения этого условия. Рассмотрим, как она производится. Могут иметь место два случая ДгЛ Ду или Атм Ду. В первом случае требуется сделать более одного вычислительного шага за кадр. Рассмотрим несколько способов синхронизации, считая, что время Дгд фиксировано, и увеличено на столько, насколько это является приемлемым для данного численного метода. Па рис. Первым способом будет использовать шаг меньший Дги, для того, чтобы точно попадать в интервалы Ду. У обозначает наименьшее целое число, большее или равное х. Второй способ позволяет использовать временной шаг Д тм , проводя интерполяцию между двумя состояниями, как это показано на рис.