Article Dans Une Revue Journal of Computer Graphics Techniques Année : 2025

Arc Blanc: a real time ocean simulation framework

Résumé

The oceans cover the vast majority of the Earth. Therefore, their simulation has many scientific, industrial and military interests, including computer graphics domain. By fully exploiting the multi-threading power of GPU and CPU, current state-of-the-art tools can achieve real-time ocean simulation, even if it is sometimes needed to reduce the physical realism for large scenes. Although most of the building blocks for implementing an ocean simulator are described in the literature, a clear explanation of how they interconnect is lacking. Hence, this paper proposes to bring all these components together, detailing all their interactions, in a comprehensive and fully described real-time framework that simulates the free ocean surface and the coupling between solids and fluid. This article also presents several improvements to enhance the physical realism of our model. The two main ones are: calculating the real-time velocity of ocean fluids at any depth; computing the input of the solid to fluid coupling algorithm.

Les océans couvrent la grande majorité de la Terre. Leur simulation présente donc de nombreux intérêts scientifiques, industriels et militaires, y compris dans le domaine de l'informatique graphique. En exploitant pleinement la puissance du multithreading sur les GPU et les CPU, les outils actuels peuvent réaliser une simulation des océans en temps réel, même s'il est parfois nécessaire de réduire le réalisme physique pour les scènes de grande taille. Bien que la plupart des éléments constitutifs de la mise en œuvre d'un simulateur d'océan soient décrites dans la littérature, il n'existe pas d'explication claire sur la manière dont ils sont interconnectés. Cet article propose donc de rassembler tous ces composants, en détaillant toutes leurs interactions, dans un framework en temps réel qui simule la surface libre de l'océan et le couplage entre les solides et les fluides. Cet article présente également plusieurs améliorations visant à renforcer le réalisme physique de notre modèle. Les deux principales sont : le calcul en temps réel de la vitesse des fluides océaniques à n'importe quelle profondeur ; le calcul de l'entrée de l'algorithme de couplage du solide vers le fluide.

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hal-04976376 , version 1 (04-03-2025)
hal-04976376 , version 2 (28-04-2025)

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Citer

David Algis, Bérenger Bramas, Emmanuelle Darles, Lilian Aveneau. Arc Blanc: a real time ocean simulation framework. Journal of Computer Graphics Techniques, 2025, 14 (01), pp.70-115. ⟨hal-04976376v2⟩
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