项目29： 流水侵蚀下地形的生成

赵一帆(PB23000035)¹ 胡逸枫(PB23000028)¹ 吴文涛(PB23000019)¹

¹少年班学院2023级

指导老师：刘利刚

项目简介：

本项目基于计算机图形学与物理模拟技术，实现了参数可调的流水侵蚀地形生成系统。我们利用 OpenGL 与 ImGUI 图形库构建了这个项目。系统可以使用 Perlin Noise 算法生成初始地形， 也支持任意外部地形类obj模型导入初始化，并通过构建雨滴动力学模型（含运动方向与速度更新方程）、物质交换机制（侵蚀 / 沉积逻辑与携带能力模型）及离散化方法（双线性插值与权重分配），可视化仿真地 形在流水作用下的演化过程。系统通过大量迭代模拟验证了地形变化的物理准确性，还实现了河流分布、流向与泥沙沉积量的 直观展示，可能能够在仿真游戏地形生成、地理环境模拟、洪水、泥石流等自然灾害防治等领域得到应用。 主要的工具：OpenGL

项目视频：

下载专区：

• 项目文件和报告链接：课程资料网盘

项目分工：

• 代码框架设计：赵一帆、吴文涛

• 核心算法实现：赵一帆、胡逸枫

• 代码调试与优化：赵一帆、吴文涛、胡逸枫

项目总结：

• 成功构建了参数可调的流水侵蚀地形生成系统，实现了基于外部地形模型导入和柏林噪声的地形生成，结合物理模型实现侵蚀沉积过程的动态模拟。

• 成功实现了可视化结果显示，模拟结果的地形变化符合自然规律，河流走向与沉积分布验证了模型的物理准确性。可能能够在仿真游戏地形生成、地理环境模拟、洪水、泥石流等自然灾害防治等领域得到应用。

• 未来可以继续在地形的崩塌、堆积等方面进行更真实的模拟，进一步提高模型的准确性实际性，拓宽应用场景。

致谢：

• 感谢刘老师一学期来精心设计的课程与实验，帮助我们打开了图形学的大门，教给我们几何、渲染、仿真、动画等许多知识。

• 感谢助教们的用心准备和耐心指导，还有同学们的帮助和鼓励。