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申请/专利权人：深海技术科学太湖实验室;中国船舶科学研究中心

摘要：本申请公开了一种基于力学驱动的波浪中船体运动三维视景生成方法，涉及船舶运动仿真技术领域，该方法基于能量守恒原理将三维理论波浪的数学频谱模型进行参数化处理，在图像引擎中准确重建三维波浪场以实现其风浪频率、幅值、方向、相位与力学模型环境场相统一。同时依据目标海况等级进行波面非线性化处理，应用数学公式及图像对比方式构建船舶运动产生的兴波、尾迹、白沫等物理现象，与理论波浪场叠加形成船舶在波浪中航行的仿真视景效果，最后根据目标海况增加环境视听效果。该方法实现力学知识驱动下的三维波浪环境场的立体式实时呈现，能够更好地满足船舶航行仿真测试过程中的视景模拟需求。

主权项：1.一种基于力学驱动的波浪中船体运动三维视景生成方法，其特征在于，所述波浪中船体运动三维视景生成方法包括：确定待仿真场景的海域参数和船舶参数，海域参数包括目标海域的风浪统计数据和目标海况等级，船舶参数包括目标船舶的船型参数和船舶运动数据；根据海域参数构建基础成分波，并根据目标海况等级对基础成分波进行波面挤压处理并额外叠加碎波以生成波浪环境场；基础成分波采用余弦波形式，根据目标海况等级对基础成分波进行波面挤压处理包括：确定目标海况等级对应的波面挤压参数，目标海况等级越高，对应的波面挤压参数取值越大；利用波面挤压参数分别对各个基础成分波进行波面挤压处理，对任意第个基础成分波的波面高度进行修正以进行波面挤压处理的方法为，按照如下公式得到第个基础成分波修正后的波面高度：，其中，是第个基础成分波的波幅，是第个基础成分波的波浪频率，是第个基础成分波的相位，是第个基础成分波的波数，为空间水平位置；根据船型参数生成目标船舶的船体模型，并根据船舶运动数据更新所述船体模型的航行状态；在更新船体模型的航行状态的过程中，根据船舶运动数据生成船体模型与波浪环境场交互作用下的实时尾流场和水波动态效果叠加波浪环境场上；根据目标海况等级生成环境视听效果，构建得到目标船舶在目标海域中运动时的三维视景。

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