第一章 引言

计算机世界中创新或许是最重要的，尤其是对不同类型的图形卡来说。全新的渲染技术使得绘制电影效果的水面、电脑游戏和地形创建变成可能，最新的水面模拟使虚拟现实变得越来越逼真。要实现真实的水面效果需要解决三个部分：

• 水的绘制
• 光学特性
• 波动

这三个部分互相依赖。第一次尝试水面渲染的时间以无从考定，以前CPU的计算能力有限，也没有显卡能支持3D绘图。随着GPU的进化，不仅加速而且改变了渲染方法。今天的CPU快得多，GPU的并行计算代替了CPU能实现更加真实的动画。水面渲染的一个关键文章是Jerry Tessendorf写的Simulating Ocean Water (2001)一文。他提出的方法整合了一个复杂水面绘制和一个海浪的经验算法。后来这篇文章所提出的方法被别人多次引用，例如Jensen和Robert Golias写的Deep-Water Animation and Rendering (2001)一文，他们还提出了另一种水面模拟的方法（基于快速傅立叶变换Fast Fourier Transformations，简称FFT）并讨论了自然界中水面上的更小的成分。新的方法由Damien Hinsinger，Fagrice Neyret和Marie-Paule Cani写的Interactive Animation of Ocean Waves (2002)和Claes Johanson写的Real-Time Water Rendering – Projected Grid Concept (2004)的文章中被提出，利用他们的技术可以减少计算量并加强视觉效果。最新的游戏和图形应用程序能创建非常逼真的水面场景，唯一的缺点在于，基于商业原因，他们没有公布技术的详情。在下面的章节中，我将讨论最新水面渲染方法的基础，并可以推广到多种条件下的真实水面渲染。

在第二章中，我会总结用到的主要科学规律，公式和方法。第三章介绍图形硬件的操作方法。第四章介绍水面渲染最常用的各种方法，从最基础的扩展到最复杂的。第五和第六章描述我的演示程序的步骤：一个是湖面shader，另一个是海面shader。

我建议您查看对应网站和评论文章。动画，大量的截图和参考文献都可以在http://habibs.wordpress.com上找到。

发布时间：2009/4/7 下午2:48:16  阅读次数：7573