| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 自然场景真实感模拟 | 第10-11页 |
| 1.2 课题背景及意义 | 第11页 |
| 1.3 研究现状及主要内容 | 第11-15页 |
| 1.3.1 水面建模的研究 | 第11-12页 |
| 1.3.2 雨的交互效果研究 | 第12-14页 |
| 1.3.3 水的光学效应研究 | 第14-15页 |
| 1.4 本文的工作及论文结构 | 第15-17页 |
| 第二章 课题开发平台简介 | 第17-22页 |
| 2.1 Direct3D语言 | 第17页 |
| 2.2 图形绘制流水线 | 第17-19页 |
| 2.2.1 固定图形流水线 | 第17-18页 |
| 2.2.2 可编程图形流水线 | 第18页 |
| 2.2.3 顶点着色器 | 第18页 |
| 2.2.4 像素着色器 | 第18-19页 |
| 2.2.5 几何着色器 | 第19页 |
| 2.2.6 计算着色器 | 第19页 |
| 2.3 GPU技术 | 第19-20页 |
| 2.3.1 渲染进纹理（Render to Texture，RTT） | 第19-20页 |
| 2.3.2 法线贴图（Normal Mapping） | 第20页 |
| 2.3.3 多对象渲染(Multiply Render Target，MRT) | 第20页 |
| 2.4 着色语言 | 第20-21页 |
| 2.5 本章小结 | 第21-22页 |
| 第三章 水面建模与实现 | 第22-32页 |
| 3.1 湖面水面模型 | 第22-23页 |
| 3.2 GPU实现FFT | 第23-27页 |
| 3.2.1 快速傅里叶变换 | 第23-24页 |
| 3.2.2 FFT的GPU实现 | 第24-25页 |
| 3.2.3 构造位移图 | 第25-26页 |
| 3.2.4 Choopy波 | 第26-27页 |
| 3.3 动态水面网格 | 第27-29页 |
| 3.3.1 基本思想 | 第28页 |
| 3.3.2 分割规则 | 第28-29页 |
| 3.3.3 消除裂缝 | 第29页 |
| 3.4 消除瓷砖效应 | 第29-30页 |
| 3.4.1 改进FFT | 第29页 |
| 3.4.2 Perlin噪声扰动 | 第29-30页 |
| 3.5 本章小结 | 第30-32页 |
| 第四章 湖面与雨的交互效果模拟 | 第32-45页 |
| 4.1 引言 | 第32-33页 |
| 4.2 仿真过程概述 | 第33页 |
| 4.3 湖面与雨的交互 | 第33-38页 |
| 4.3.1 面向大型水域的波动方程 | 第33-34页 |
| 4.3.2 改进波动方程绘制过程 | 第34-35页 |
| 4.3.3 稳定性 | 第35页 |
| 4.3.4 交互波动 | 第35-36页 |
| 4.3.5 生成水面交互图 | 第36页 |
| 4.3.6 障碍图 | 第36-37页 |
| 4.3.7 生成法线图 | 第37-38页 |
| 4.4 渲染 | 第38-40页 |
| 4.4.1 水面渲染 | 第38-39页 |
| 4.4.2 反射效果 | 第39页 |
| 4.4.3 折射效果 | 第39-40页 |
| 4.5 雨线绘制 | 第40-42页 |
| 4.5.1 雨线建模 | 第40-41页 |
| 4.5.2 雨线渲染 | 第41-42页 |
| 4.6 结果 | 第42-43页 |
| 4.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 第五章 雨场景光线效果的模拟 | 第45-55页 |
| 5.1 引言 | 第45页 |
| 5.2 光源的散射模型 | 第45-49页 |
| 5.2.1 各向同向性光源 | 第46-47页 |
| 5.2.2 各向异向性光源 | 第47页 |
| 5.2.3 绘制结果 | 第47-49页 |
| 5.3 湖面表面散射模型 | 第49-52页 |
| 5.3.1 双向反射分布函数 | 第49-50页 |
| 5.3.2 表面辐射积分 | 第50-51页 |
| 5.3.3 计算表面积分 | 第51-52页 |
| 5.4 各向异性表面散射模型 | 第52-54页 |
| 5.4.1 各向异性表面反射模型 | 第52页 |
| 5.4.2 表面散射模型 | 第52-53页 |
| 5.4.3 绘制结果 | 第53-54页 |
| 5.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第六章 系统实现与场景构建 | 第55-62页 |
| 6.1 天空 | 第55-56页 |
| 6.2 地形 | 第56-57页 |
| 6.3 光源 | 第57页 |
| 6.4 参数化交互界面设计 | 第57-58页 |
| 6.5 实验结果 | 第58-61页 |
| 6.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第七章 总结与展望 | 第62-64页 |
| 7.1 本文工作的总结 | 第62-63页 |
| 7.2 进一步研究的展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-69页 |
| 攻读硕士学位期间公开发表的论文 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
