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文檔簡介
1、通過圖形學的方法描述自然界的各類復雜的現(xiàn)象一直以來都是計算機圖形學領域眾多研究工作者所關注的重點,而對動態(tài)流體的交互模擬更是該領域的研究熱點和難點。它是一個復雜的流體運動過程,真實的再現(xiàn)這一過程必須采用基于過程或者基于物理的方法。本文研究的基于物理過程的方法和基于粒子系統(tǒng)的方法均以流體的運動規(guī)律為基礎,能夠較真實的刻畫不規(guī)則物體,捕捉流體交互運動的細節(jié),因此越來越多地應用于流體交互的計算機模擬。
在描述一般的流體運動時,基
2、于物理的方法能夠很好的體現(xiàn)流體在運動過程中的各種變形、自由表面、交互等問題。SPH方法就是一種以N—S方程為基礎的方法,該方法可以方便全面地捕捉流體運動的細節(jié)。本文中采用SPH方法將N—S方程進行離散求解,并給出一種模擬與堤岸交互的方法。實驗結果表明,該方法可以很方便的確定流體自由表面,同時體現(xiàn)出各種細節(jié)變化,模擬出了行進過程、水花飛濺、融合、與堤岸撞擊反彈等復雜的現(xiàn)象。
基于粒子系統(tǒng)的方法可以把流體看作是離散的粒子集,每
3、個粒子都有一定的屬性,粒子系統(tǒng)是構建三維場景必不可缺的建模工具。粒子系統(tǒng)理論是描述不規(guī)則物體的常用方法,因此,一些研究者將其引入到船尾跡的仿真中。在本文中,我們在前人模擬的基礎上,引入粒子系統(tǒng)和流體力學方法,成功地模擬了船在水面上行駛產(chǎn)生的較為逼真的尾跡效果,并采用粒子系統(tǒng)對浪花進行了模擬,增強了系統(tǒng)的交互性。
從最后的實驗結果看,本文所采用的兩種流體交互模擬方法在描述流體運動細節(jié)方面均達到了比較令人滿意的效果,證明了以物
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