近年来,人们尝试用虚拟现实技术来模拟三维海浪,由此导致三维海浪建模和仿真在军事战舰对抗方面、影视作品、海洋工程、游戏开发等领域得到了广泛应用。鉴于海浪仿真受空间、动态等多种因素影响,使海浪仿真成为计算机图形学研究的热点。本文首先从近海海浪的特征入手,在分析水深与波形参数的关系基础的上,得出受水深变化而产生次峰较多的浅水谱形的特点,通过增加一个深度因子来克服JONSWAP谱能量过于集中于主峰的缺陷,使谱形产生次峰,可用于近海浅水波浪模拟。为表现海浪细节,本文第二步提出一种方形-方形细分的阈值滤尖峰算法来克服传统分形算法生成海浪的折痕、尖峰等问题。通过方形-方形细分法计算海浪曲面的插值点,同时控制阈值的大小,对曲面的不同尖峰进行滤除,完成海面网格点的绘制。然后,通过分析传统海浪分形算法,得出相邻插值点之间信息传递跨度过大是产生波浪折痕、尖峰现象的主要原因。为此提出了一种新的适用于近海海浪仿真的阈值滤尖峰的细分算法。最后在分析了数字信号处理器DSP具有功耗低、实时计算速率高的优点,并且DSP芯片上集成的众多端口功能可以很容易地建立起系统,提出运用DSP处理器来计算海浪高度,并在DSP硬件平台上实现了该算法,为近海区域的大面积海浪的实时仿真提供了有效的应用基础。OpenGL仿真结果表明,改进的JONSWAP谱适合于模拟近海,可以生成的逼真、平滑、柔和的浅水海浪。新的分形算法能有效地减少生成波浪的折痕、尖峰现象,具有较好的真实感和实时性,达到了近海浅水实时仿真的目的。