海浪预报三维动画计算原理与制作方法

８６计算机与现代化２００８年第６期巾ＷｉＩｌｄ（ｋ，ｘ）＝１．６２×１０—３Ｗｅｘｐ（一ｋ２ｐ／ｋ２）·１．７Ｆ（ｗ，ｋ）ｈ（ｋ／ｋｐ）ｓｅｃｈ２［ｈ（ｋ／ｋｐ）（ｘ—ｘ）］（１）其中Ｆ（Ｗ，ｋ）＝ｅｘｐ｛一１．２２［（ｋ／ｋ。

）仉５—１］２｝ｋ。

＝ｓ／（１．２Ｗ）２ｒｌ·２４０＜ｋ／ｋｐ＜Ｏ·３ｈ（ｋ／ｋｐ）＝｛２．６１（ｋ／ｋｐ）ｏ－舒０．３１＜ｋ／ｋｐ＜ｏ．９，【２．２８（ｋ／ｋ，）一ｏ·醪０．９＜ｋ／ｋｐ其中ｋ和ｘ表示极坐标下的海浪波长对应的波数和极角，ｗ表示海面上ｌｏｒｅ高处风速，Ｘ表示风向相对于遥感器航向的夹角，ｇ表示本地重力加速度。

根据海洋观测结果，经验性质的涌浪谱表达为高斯形式一Ｊ：‰（ｋＩ’ｋｙ）＝羔ｅｘｐ｛一号［（等）２（生监）：］｝（２）ｏｋ．其中ｋ。

和ｋ，分别表示ｘ方向和Ｙ方向的波数，ｋ。

和ｋ聊分别表示波谱峰值对应的波数，仃。

和ｃｒｋ．分别表示ｘ方向和ｙ方向的波谱宽度，＜ｈ２＞表示涌浪波高。

总的海洋波谱由风浪谱和涌浪谱构成，即：巾（ｋ。

，ｋ，）＝巾。

（ｋ。

，ｋ，）＋ｌｌＪ佃ｄ（ｋ。

，ｋ，）（３）考虑到海面随机现象，海洋波谱可以描述为：Ｓ（ｋ。

，ｋｙ）＝２订√２Ｎ。

Ｎｙ巾（ｋ。

，ｋｙ）／Ａ。

Ａｙ－１１（ｋ。

，ｋ，）ｅｘｐ［ｊｑ）（ｋ。

，ｋ，）］（４）其中△。

和△，分别为ｘ方向和Ｙ方向的面元尺寸，Ｎ。

和Ｎ，分别为ｘ方向和Ｙ方向的面元数目，１１（ｋ。

，ｋ，）符合均方值为ｌ的瑞利分布，‘Ｐ（ｋ。

，ｋ，）在［０，２盯］上均匀分布。

２仿真结果具体的仿真步骤为：（１）确定需要仿真的海况和海域面积，并将海面划分成大小为Ａ，×△，的许多小面元。

（２）根据划分的ｘ方向和Ｙ方向的空间网格数目Ｎ。

和Ｎ，，使用下式将海洋波谱离散化：ｋ。

（ｍ）＝２竹ｍ／Ｎ。

Ａ。

，ｋｙ（ｎ）＝２１ｒｎ／Ｎ，Ａ，。

其中一Ｎ。

／２≤ｍｓＮ。

／２，一Ｎ，／２ｓｎｓＮ，／２。

三维卡通海浪动画建模分析随着改革开放的日益深入，在物质生活得到保证的同时，人们也越来越关注对于精神生活的享受。

近年来，随着欧美日的卡通动漫产品进入我国市场，中国观众也欣赏到了高水平的卡通动漫。

但与此同时，国外的产品也对我国的卡通动漫产业发展造成冲击。

为了保护我国卡通动漫产业健康持续发展，卡通动漫工作者必须要提高我国的卡通动漫制作水平，更好地为观众提供高水平的卡通动漫产品。

除了在故事情节上下功夫，还要在卡通动漫的绘画上进行研究。

传统的绘画工艺已经不能满足现代观众对于产品质量的要求，所以与计算机结合，利用计算机的超强模拟技术，对绘画对象进行模型建立，使卡通动漫的画面惟妙惟肖。

海浪作为绘画时的一个难点，尤其需要计算机技术的辅助。

1国内外对于海浪建模的主要方法现阶段对于海浪建模的方法主要有：对几何形状进行研究建模、以流体力学为基础进行研究建模、以粒子系统为基础进行研究建模以及对海浪谱进行研究建模。

1.1对几何形状进行研究建模对于几何形状的研究主要是从海浪的形貌上进行分析，通过曲线或者曲面函数来描述海浪的形状与状态。

对于海浪形状的改变，只要改变函数内的参数，就可以使所建立的模型与实际情况同步变化。

一般采用的函数包括正余弦曲线、二次函数以及B-Splines函数（B样条函数）。

运用正余弦函数和二次函数建立的模型，对浪的高度、频率调整快速并且易于实现，但其也有模型简单，对于复杂海浪波形无法进行模拟的缺点。

对于B样条函数主要分为均匀与非均匀两种。

将柏林噪声与B样条函数相结合使用，对于水面波的模拟比较真实，可以控制波的具体形态，可以得到复杂的海浪效果。

但其具有模拟的局限性，对于广阔海面不能进行实时控制。

几何形状模拟的方法对于操作设备的要求不高，并且还可以快速产生海面并能够实现实时更改，但其模拟出的场景真实性不足，使其应用范围受到很大限制。

1.2以流体力学为基础进行研究建模以流体力学为基础的建模，主要是以海水为研究对象。

亲爱的小伙伴儿们，大家好，今天我和大家分享的教程的主题是海水动画效果的制作方法。

单纯的海水有很多种创建方法,你可以用置换,用噪波,或者用材质来表现.但如果想得到海水的运动效果,就需要综合运用以上的功能来完成了.下面就跟我一起来学习一下，如何利用3Ds max 制作出海水动画效果。

1.首先在场景中创建一个平面,注意,为了得到较多细节分段数我们给多一些。

(100X100)
2.为了模拟海面的随机波动,我们给平面添加体积选择修改器。

3.在体积选择器参数中选择顶点进行控制。

4.在曲面特征中选择纹理贴图,并为其添加噪波贴图。

(使用贴图来随机控制选择)。

海洋水动力数值预报产品三维可视化表达探讨吴向荣;李郅明;黄锦龙;贾峰;余肖翰;刘晓春【摘要】利用可视化及虚拟现实技术,实现了海洋预报结果三维可视化,将数值预报结果所要表达的内容以直观的三维形式展示出来,提供一个直观、生动、动态、逼真且多方位、多角度预报结果展示平台,并通过对海洋水动力要素(海浪、潮位、海流)可视化表达方法探讨分析,说明海洋预报三维可视化研究具有广阔的应用前景,必将成为海洋预报结果展示发展趋势.【期刊名称】《海洋预报》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】6页(P79-84)【关键词】数值预报;虚拟现实;虚拟海洋环境;可视化【作者】吴向荣;李郅明;黄锦龙;贾峰;余肖翰;刘晓春【作者单位】国家海洋局厦门海洋预报台,福建厦门361000;国家海洋局厦门海洋预报台,福建厦门361000;国家海洋局厦门海洋预报台,福建厦门361000;国家海洋局厦门海洋预报台,福建厦门361000;国家海洋局厦门海洋预报台,福建厦门361000;苏州市数字城市工程研究中心有限公司,江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】P317.4海洋环境预报、海洋灾害预警服务是以实时海洋观测资料为基础，采用先进的数值模拟技术为手段，对未来海洋环境演变做出预测，并且对即将可能发生的海洋灾害做出预警。

海洋环境预报、海洋灾害预警服务为协助海洋行政主管部门在海洋防灾减灾工作方面提供了科技支撑，提高了海洋职能部门的决策能力，极大地降低了海洋灾害给社会经济造成的损失，保障人民生命、财产安全。

但是，随着海洋经济的快速发展，当前的海洋环境预报和海洋灾害预警服务已经不能满足经济发展的要求，尤其是海洋环境预报产品以及海洋环境预警信息二维形式表达，在刻画复杂海洋环境及海洋环境要素时空关系方面存在不足，给政府职能部门和海洋管理部门的使用带来不便，同时也不利于普通大众对海洋数值预报信息的认知，阻碍了海洋数值预报信息的普及。

三维可视化技术为海洋数值预报要素的表达提供了新的发展方向，愈来愈多的研究者开始探索如何将三维可视化技术应用于海洋环境要素的分析、处理与表达，这也是海洋环境和信息多维动态可视化研究的热点之一。

3DMAX技术海洋场景建模与波浪特效技巧3DMAX技术海洋场景建模与波浪特效技巧在当今电影和游戏行业中，逼真的场景建模和特效成为了吸引观众的重要因素之一。

其中，海洋场景的建模和波浪特效技巧一直备受关注。

本文将介绍使用3DMAX技术进行海洋场景建模的方法，并分享波浪特效的实现技巧。

一、海洋场景建模对于海洋场景建模来说，首先需要了解海洋的特点和形态。

海洋是由无数个波浪组成的，所以在建模过程中要注意波浪的形状、大小和运动方向。

以下是一些技巧和步骤：1. 创建基础平面首先，在3DMAX中创建一个基础平面，作为海洋的地形。

调整平面的大小和位置，使其适配场景。

2. 添加波浪形状在平面上添加波浪形状。

可以使用3DMAX的内置模型库中的波浪模型，也可以使用曲线工具自定义波浪形状。

3. 调整波浪形状根据实际需要，调整波浪的大小、形状和密度等参数，使其更符合海洋场景。

可以利用3DMAX中的变形器工具进行调整。

4. 配置材质选择适合的材质来渲染海洋场景。

可以使用3DMAX中的渲染器或者自定义材质，添加适当的颜色和纹理，增强场景的真实感。

5. 添加细节为了增加真实感，可以在场景中添加些许细节，如海浪的白沫、石头、海底植物等。

这些细节可以使用3DMAX中的模型库，或者自己建模。

二、波浪特效技巧在海洋场景建模完成后，我们可以进一步增强波浪的真实感，添加一些动态的波浪特效。

1. 波浪运动效果使用3DMAX中的粒子系统，可以实现波浪的运动效果。

通过调整粒子在场景中的位置、大小和运动方向，可以模拟海浪的起伏和流动。

2. 波浪的透明度为了使波浪看起来更真实，可以调整波浪的透明度。

通过渐变的透明度，可以模拟海洋中波浪的层次感和视觉效果。

3. 波浪的反射和折射通过在3DMAX中配置适当的材质和光照效果，可以实现波浪的反射和折射效果。

反射效果模拟海洋中阳光的反射，折射效果则模拟波浪透过光线时的弯曲。

这些效果能够使海洋场景更加逼真。

4. 添加粒子效果为了增加场景的真实感，可以在波浪周围添加一些粒子效果，如浪花、海雾等。