三維流水模擬方法的若干研究.pdf

1、流體模擬是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要分支，它在很多領(lǐng)域，例如，影視特效、軍事模擬、動(dòng)畫制作以及醫(yī)學(xué)醫(yī)療等各個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用。如何使得計(jì)算機(jī)更快速地模擬出真實(shí)流體具有重要的實(shí)際意義。
　　第一章主要介紹了流體模擬的歷史背景和研究意義，國(guó)內(nèi)外流體模擬的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述了本文的主要工作。
　　第二章主要分析SPH方法與PBF方法的基本原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，探討了兩種方法的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)也介紹了一種流體模擬表面重建的方法——Ma

2、rchingCubes算法。
　　第三章在PBF方法的基礎(chǔ)上提出了密度限制模型、速度分類模型、位置分層模型三種加速模型。在密度限制模型中，利用流體不可壓縮性的特點(diǎn)，調(diào)整流體微觀粒子的位置，使流體的密度趨于穩(wěn)定;在計(jì)算過(guò)程中引入一個(gè)人工調(diào)節(jié)參數(shù)，解決了邊界粒子數(shù)分布不均勻造成的計(jì)算不準(zhǔn)確的問(wèn)題。速度分類模型將粒子按速度大小分成三類，活躍粒子（要求計(jì)算精度高，迭代次數(shù)多）、普通粒子（要求計(jì)算精度適中，迭代次數(shù)中等）、惰極粒子（計(jì)算精度

3、不高，迭代次數(shù)少）;提高了模擬速度。位置分層模型將粒子按離子的位置分成三類，表層區(qū)域放置較小粒子，用以加強(qiáng)流體表面模擬效果;中部區(qū)域放置中等大小粒子，底部區(qū)域放置較大粒子;通過(guò)減少粒子數(shù)目提升運(yùn)算速度。此外，該模型還給出了新的融合和分離機(jī)制，并考慮了浮力影響，提高了模擬效果。
　　第四章將第三章中的改進(jìn)模型進(jìn)行可視化實(shí)現(xiàn)，并與PBF模型的模擬結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。
　　第五章對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié);并對(duì)今后流體模擬算法的研究提