海洋是一個巨大復雜、各類因素相互影響,多類過程彼此作用的時變系統(tǒng)。我國擁有廣闊的海洋國土面積,海洋擁有豐富的海洋資源,主要包括海洋生物,海底蘊藏的礦產、石油,以及海水運動產生的能量。海洋水質環(huán)境的變化必定會影響我國社會經濟的發(fā)展。對海洋水質數據的展示和監(jiān)控能夠在一定程度上控制和改善我國的海洋環(huán)境,對海洋生態(tài)環(huán)境的管理具有重大的意義。本文主要從海水繪制、浮標合并、熱力圖等方面進行論述,設計并實現了一個三維可視化平臺,用于對實時海洋水質數據進行處理和展示。主要工作如下:1.針對在海水的模擬繪制,本文采用基于統(tǒng)計波模型的方法來模擬海面的波動。為了實現海面的真實感,本文采用基于物理的各項異性BRDF光照模型來實現光照效果,根據菲涅爾現象將海水的反射顏色與折射顏色結合起來,最后配合光照實現逼真的3D海水繪制效果。2.針對三維可視化平臺中浮標重疊的問題,本文提出了一種基于視點變化的浮標合并方法。本文先提出重疊浮標的合并規(guī)則,然后將問題轉化為求解連通子圖,再通過改進的并查集算法來對浮標進行分類與合并,最后生成新的浮標圖標,并顯示重疊浮標的數目。3.針對浮標對應海域的水質綜合評價結果,在虛擬地球表面生成并繪制熱力圖。本文在Delaunay三角剖分算法的基礎上,提出了基于邊界約束的Delaunay三角剖分算法,并細化了三角網格。本文先將數值映射到HSV顏色空間,然后再轉換到RGB顏色空間,最后將每個頂點賦予顏色,每個三角形內漸變填充,形成一個關于評價值信息的熱力圖。在系統(tǒng)設計與實現過程中,本文利用數據庫連接池獲取數據庫的海洋水質數據,通過曲線圖展示水質數據,并按照設定的評價模型對數據進行處理。
【學位單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.41;X834
【部分圖文】：

(a) 隨機噪聲紋理 (b)Perlin 噪聲紋理圖 2-1 噪聲紋理計算機圖形學應用中，噪聲通常是偽隨機的，每次生成的結果應該符合一定Perlin 提出的噪聲函數以 Noise()表示，Noise()具有以下三條性質： 對于旋轉的統(tǒng)計不變性（無論怎樣旋轉它的域，它都具有相同的統(tǒng)計特征 對于平移的統(tǒng)計不變性（無論怎樣平移它的域，它都具有相同的統(tǒng)計特征 高頻分量受限。生成紋理圖像方面，Noise()具有很好的自相似效果，噪聲的偽隨機特性不會移的影響而丟失。于噪聲圖像的合成方法是將圖像中某個坐標的灰度值代表高度。海面網格上個頂點，為了避免每個頂點的高度值，可以采用合適的插值函數函數來進行二維的情況為例，如圖 2-2 所示，設點 P 的坐標為(x, y)，它將平面分為 4 個

圖 2-1 噪聲紋理學應用中，噪聲通常是偽隨機的，每次生成的結果應該符的噪聲函數以 Noise()表示，Noise()具有以下三條性質：的統(tǒng)計不變性（無論怎樣旋轉它的域，它都具有相同的統(tǒng)的統(tǒng)計不變性（無論怎樣平移它的域，它都具有相同的統(tǒng)受限。像方面，Noise()具有很好的自相似效果，噪聲的偽隨機特丟失。的合成方法是將圖像中某個坐標的灰度值代表高度。海面了避免每個頂點的高度值，可以采用合適的插值函數函數為例，如圖 2-2 所示，設點 P 的坐標為(x, y)，它將平面分

(a) 隨機噪聲函數生成的波形 (b) Perlin 噪聲函數生成的波形圖 2-3 不同噪聲函數生成的海浪波形圖基于噪聲函數模擬海面波動，是一種相對粗糙的方法。即使采用 Perlin 噪聲函形也較為單一，也難以模擬出較復雜的波動效果。但基于噪聲函數的方法實運行效率高，在某些對真實性要求不高、硬件配置相對低的環(huán)境中具有一定于 Gerstner 波模型的方法的形狀在理想狀態(tài)下接近于正弦波，但實際的水波往往是波峰較窄，波谷較寬弦波來模擬水波的形狀，需要對其進行變換：sin( ) 1( ) 22kxf x 弦函數的值域從[-1, 1]變換到[0, 2]，波谷的值為 0，波峰的值為 2。由于冪運
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 梁榕芬;;試論水質數據的代表性[J];人民珠江;1983年05期

2 郭治清，王玲;水質數據計算機管理系統(tǒng)分析[J];水文;1994年02期

3 向鋒;水質監(jiān)測數據的代表性問題[J];中國環(huán)境監(jiān)測;1987年04期

4 李楊;王軍;;微機輔助水質數據分析的設想和實踐[J];中國給水排水;2006年06期

5 李勝,羅益民;水質數據管理的實現[J];石油化工腐蝕與防護;2000年01期

6 馬東,梁瑞玲;試論正確運用水質數據進行水質評價[J];內蒙古水利;1999年02期

7 蔡旺華,張炎齋;淮河流域水質數據庫初步建立[J];水資源保護;1991年01期

8 李曉如,李正國;水質數據管理系統(tǒng)的應用研究[J];湘潭師范學院學報(自然科學版);2005年04期

9 孟華;;流域生態(tài)補償政策模式的效果比較研究——基于閩江與贛江水質數據的實證分析[J];福建行政學院學報;2015年06期

10 田海洋;;水質數據空間相關性用于數據校驗初探[J];治淮;2016年08期

相關博士學位論文 前1條

1 趙英;地表水源水質預測模型數據挖掘技術及其適用性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

相關碩士學位論文 前6條

1 陳宇;實時海洋水質數據的三維可視化平臺設計與實現[D];浙江工業(yè)大學;2018年

2 劉晶晶;水質數據融合平臺的研究與設計[D];浙江理工大學;2019年

3 李秀瑩;水質數據處理和評價系統(tǒng)研究與實現[D];河海大學;2007年

4 汪旭;水質數據的回歸分析算法研究與應用[D];重慶郵電大學;2016年

5 魏文龍;稀疏水質數據條件下流域模型模擬效果改進方法研究[D];清華大學;2014年

6 郭誠;云環(huán)境下的水質安全服務平臺關鍵技術研究[D];浙江大學;2013年

本文編號：2877418