Real-time Simulation of Seas and Swells for Ship Maneuvering Simulators

선박운항 시뮬레이터를 위한 풍파와 너울의 실시간 시뮬레이션

Seas and swells are basic wave types in ocean surface simulation and are very important elements in the simulation of ocean background. In this paper, we propose a real-time simulation method, for reproducing realistic seas and swells, to be used in real-time simulators such as ship maneuvering simulators. Seas and swells have different visual properties. Swells have relatively longer wavelengths and round crests compared with seas, therefore they are visualized globally with large meshes and procedural methods. Parameters to illustrate swells are extracted from ocean wave spectra. Conversely, seas have shorter wavelengths and their characteristics are only clearly apparent near to the observation point. Here, we present visualization of seas based on a statistical wave model using ocean wave spectra, which provides realistic results in a reactively small area.

풍파와 너울은 바다 표면 시뮬레이션에 있어 가장 기본이 되는 파도로 해상 공간 배경의 시뮬레이터 구축에 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 선박운항 시뮬레이터와 같은 실시간 시뮬레이터에 활용을 목적으로 서로 다른 시각적 특성을 가진 풍파와 너울에 대해 각각의 특성을 사실적으로 재현할 수 있는 실시간 시뮬레이션 방법을 제안하였다. 풍파에 비해 파장이 길고 마루가 둥근 너울은 절차적 방법을 통해 전역적으로 가시화 하였으며, 너울 가시화에 필요한 파라미터는 해양파 스펙트럼으로부터 추출하여 적용 하였다. 그리고 근거리에서 관측 시 그 특징이 잘 나타나는 풍파는 적용 가능 범위는 좁으나 사실적 시뮬레이션에 강점을 가진 해양파 스펙트럼 기반의 통계적 파도 모델을 활용하여 가시화 하였다.