基于粒子系統(tǒng)的沉淀模擬.pdf

1、隨著計算機圖形的發(fā)展,計算機圖形學已經(jīng)成為快速、高質(zhì)量實現(xiàn)事物模擬的堅實理論基礎(chǔ)。用計算機生進行真實感圖形模擬一直是計算機圖形學中的研究重點,而對不規(guī)則物體與現(xiàn)象的真實感模擬更是其中的研究重點。目前,粒子系統(tǒng)已經(jīng)成為公認的模擬不規(guī)則物體的最成功方法之一,其優(yōu)點在于直觀、高效、技術(shù)成熟穩(wěn)定。
　　 真實感圖形模擬的基礎(chǔ)在于建立模型,因而模糊物體的模擬一直是圖形學的難點之一。特別是對一些自然現(xiàn)象的模擬,如火焰、水流、雨、雪等,這類自

2、然現(xiàn)象由于其本身特點具有隨機性、模糊性,因而很難用常規(guī)的物理建模和幾何建模方法實現(xiàn)。然而這些現(xiàn)象在真實感圖形模擬中又是不可缺少的重要元素,因而不規(guī)則事物模擬一直是真實感圖形模擬的研究熱點之一。盡管困難重重,但在國內(nèi)國外學者的努力探索下,取得了相當?shù)某晒?br>　　 本次研究是采用粒子系統(tǒng)對沉淀現(xiàn)象進行模擬,研究重點是對液體中產(chǎn)生化學反應生成沉淀現(xiàn)象的模擬。一方面考慮到反應發(fā)生在液體中,液體的運動將對細小的沉淀粒子產(chǎn)生明顯的作用,基于

3、著名公式納維-斯托克斯公式(Nayier-Stokes Equation)求解流體的運動現(xiàn)象成為的研究重點之一。通過研究目前已有的沉淀模型,分析其優(yōu)點與不足,并在其基礎(chǔ)上提出一種新的沉淀模型(GFS)模型。該模型不但細致分析沉淀現(xiàn)象中粒子的受力情況,還添加了儀器模型與水面效果,達到真實的模擬效果。
　　 不規(guī)則物體的模擬一直是真實感圖形模擬的研究難點之一,要模擬沉淀現(xiàn)象就更有挑戰(zhàn)性了。用納維-斯托克斯公式(Nayier-Stok