三維流水模擬方法的若干研究.pdf

1、流體模擬是計算機圖形學(xué)的一個重要分支，它在很多領(lǐng)域，例如，影視特效、軍事模擬、動畫制作以及醫(yī)學(xué)醫(yī)療等各個方面都有廣泛的應(yīng)用。如何使得計算機更快速地模擬出真實流體具有重要的實際意義。
　　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現(xiàn)過程，探討了兩種方法的區(qū)別和優(yōu)缺點，同時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，調(diào)整流體微觀粒子的位置，使流體的密度趨于穩(wěn)定;在計算過程中引入一個人工調(diào)節(jié)參數(shù)，解決了邊界粒子數(shù)分布不均勻造成的計算不準(zhǔn)確的問題。速度分類模型將粒子按速度大小分成三類，活躍粒子（要求計算精度高，迭代次數(shù)多）、普通粒子（要求計算精度適中，迭代次數(shù)中等）、惰極粒子（計算精度

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;通過減少粒子數(shù)目提升運算速度。此外，該模型還給出了新的融合和分離機制，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模型進行可視化實現(xiàn)，并與PBF模型的模擬結(jié)果進行了比較和分析。
　　第五章對全文工作進行了總結(jié);并對今后流體模擬算法的研究提