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三维海洋虚拟环境的仿真模拟能够有效帮助操作人员认知海洋环境,并为海上作业的判断和决策提供更直观的依据和解读。其中,特效的真实感模拟和实时再现能够极大增强系统的逼真程度,同时也是海上虚拟战场的必要元素。近年来,随着海上作业规模的不断扩大和海上战场环境的日益复杂,对海洋动态特效实时模拟的效果与效率也要求越来越高,如何简单高效地进行实时模拟与绘制一直是海洋虚拟环境模拟工作中的重点与难点。针对上述问题,本文主要针对海战场景中的武器类特效、舰船航迹和雨场景的特效模拟,分别做了以下工作:1.对海战场中各类武器特效中的尾焰、爆炸和近水面水下爆炸分别进行了外观特征分析,将绘制任务分解为几个独立的粒子系统,参考了大量相关的物理模型并对其做了适当简化,完成了对三种武器特效的真实感模拟。2.针对舰船航迹模拟绘制,分析了其外观特征,将其分为艏浪、艉浪和船行波,并分别研究和简化了物理模型。对于船行波,研究了经典的Kelvin波模型,并使用粒子系统对其作了仿真模拟;同时,提出了基于粒子系统的海面高度场模拟的改进办法。3.针对海战场景中的雨模拟绘制,分析了雨滴运动的行为特征,通过对雨滴绘制过程中纹理的研究,实现了雨滴降落过程中的运动模糊效果。通过对参数的调整,实现了不同雨量效果的模拟。本文实现了海战场中的武器特效、舰船航迹特效和雨场景特效的绘制,将其集成到了三维海图系统平台下的独立模块中,并提出了基于GPU的粒子系统实现以改进绘制效率。绘制结果具有较高的真实感和良好的实时性。通过调参,可实现不同需求的海战场特效表现。