基于OpenGL的远海岛礁海浪模拟

王玉秀，黎 英

（昆明理工大学 信息工程与自动化学院，云南 昆明 650504）

0 引 言

随着各国学者对海洋领域的不断探索研究，海浪模拟依托于海浪谱的海浪模拟技术发展迅速，在流体力学、波浪学、计算机图像学、虚拟现实及军事行动等诸多领域都发挥了重要的作用。目前，近岛礁海浪研究方法主要有三种，即物理模型、现场海洋观测及数值模型。2002年，李孟国[1]根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论，推导出了非缓坡非均匀流场中考虑非线性弥散影响和底摩擦作用的多向不规则波传播的折射绕射方程。2013年，STEPHEN G[2]通过实测Moorea北岸的陡峭珊瑚前礁和潟湖内的波浪、增水、波生流，发现研究测量结果与线性波理论吻合良好。2020年，王红川[3]等利用近岸波浪传播变形的抛物型缓坡方程和波能流平衡方程，推导出了适用于斜坡上波浪破碎的数值模拟方法，该模型可以较好地模拟斜坡地形的波浪传播波高变化情况。尽管近几年国内外学者[4-9]对海浪数值模拟进行了大量的研究，但是由于远海岛礁的特殊性以及海浪的高度随机性，很难用一种精确的模型对其进行描述。近年来，计算机仿真技术被广泛应用于近海海浪的仿真模拟，OpenGL因其开放性和高效性被应用于多种仿真建模场景中，能呈现出较好的模拟效果[10-14]。在模拟时往往直接采用近岸模拟的方法进行近似模拟，忽视了远海岛礁自身的特殊性。远海岛礁距离海岸较远，地形构造特殊，较开阔海域具有更加复杂的变化情况。……