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海洋具有丰富的物质资源，是人类发展必不可少的能量源泉。近年来，世界各国纷纷把目光投入到了海洋资源的保护、开发和利用上来。对海岸带进行监测、保护与开发是我国海洋经济发展的一个重要方面。但是，恶劣的海洋自然环境给海洋资源的研究与开发带来了很大的困难。因此，利用计算机建模与可视化技术，对海岸带地形、海水和天空等自然环境进行仿真，构建海岸带三维场景，实现海洋信息的三维可视化，为海洋资源的开发、保护和研究提供可视化服务，具有重要的意义。 本文通过对海岸带地形和海水的建模与可视化研究，采用数学建模方法和图形可视化技术，对海岸带地形、海水和天空等海洋自然环境的物理特征进行了模拟;使用HLSL语言，对海岸地形和海水模型进行了构建和渲染，实现了海岸带三维场景的高效仿真。首先，本文在海岸带DEM数据、高度图和分形几何地形数据的基础上，采用了ROAM算法、添加细节纹理算法和过程纹理混合算法对地形进行了建模与渲染。而后，采用正弦波叠加模型构建了海面高度场并对海面进行了建模，通过折射渲染、反射渲染、菲涅尔渲染和凹凸映射等处理，获得了实时的、动态变化和逼真的海面渲染效果。最后在海岸带地形和海水建模与可视化的基础上，利用场景树和拾取技术实现了对三维场景的管理，并采用第一人称相机和碰撞检测算法，实现了真实的三维场景漫游。 本文通过对海岸带三维场景建模与可视化的研究，实现了一个海岸带三维场景编辑器。场景编辑器能够高效地完成对海岸带地形和海水的建模与渲染，并能对场景进行有效的管理，实现实时的三维场景漫游，为用户呈现一个具有交互性、实时性和高效性的海岸带三维场景。本系统适用于科技场馆和各类娱乐场所的海洋环境虚拟，还可以为研究人员的海洋研究提供可视化服务，同时，在海洋虚拟战场环境仿真、计算机游戏和电影场景制作等领域有着广泛的应用前景。