Bachelor's thesis

Open Water Simulation in WebGPU

Michal Husár
Abstract

Tato práce představuje simulaci volné vodní hladiny v reálném čase implementovanou pomocí WebGPU. Simulace každý snímek generuje povrch oceánu vyhodnocením frekvenčního spektra inicializovaného modelem JONSWAP prostřednictvím inverzní rychlé Fourierovy transformace prováděné výhradně na GPU pomocí výpočetních shaderů. Výsledné výškové a posunovací pole je využito k vykreslení vodní hladiny se stínováním …more

Abstract

This thesis presents a real-time open water simulation implemented using WebGPU. The simulation generates an ocean surface each frame by evaluating a JONSWAP-initialized frequency spectrum via an in- verse fast Fourier transform executed entirely on the GPU through compute shaders. The resulting height and displacement field is used to render a water surface with Blinn-Phong shading, environment reflections …more

Keywords
simulace v reálném čase simulace vodní hladiny WebGPU rychlá Fourierova transformace simulace oceánu výpočetní shadery spektrum JONSWAP vykreslování pěny real-time rendering water surface simulation fast Fourier transform ocean simulation compute shaders JONSWAP spectrum foam rendering
Thesis description
The student will develop a real-time open water simulation using WebGPU. The simulation will use a height map computed with Fast Fourier Transform (FFT) based on the JONSWAP spectrum, accurately modeling ocean wave dynamics. To enhance realism, the rendering will incorporate Blinn-Phong shading combined with cubemap reflections, creating a natural interplay of light and water surfaces. Additionally, sea foam effects will be implemented to simulate wave breaking and turbulence. In the theoretical part, the student will discuss the mathematical foundations of ocean wave modeling, the physics behind JONSWAP spectrum calculations, and the rendering techniques used to achieve realistic water effects.
Administrative information
The thesis has been checked:
22/5/2026 13:06, RNDr. Jan Byška, Ph.D., UČO 207879
Full text of thesis
10,8 MB / file PDF
Attachments (1)
Language used
English English
Defence date
22/6/2026
The thesis was defended successfully

Supervisor

RNDr. Jan Byška, Ph.D., UČO 207879
KVI FI MU

Reader

Mgr. Adam Rychlý
stud FI MU
Cite this text
Masaryk University Faculty of Informatics
Programme
Plan
Informatics

Theses on a related topic

List of theses with an identical keyword.

Similar documents

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.

  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.

  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.

  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.

  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.