基于物理的復(fù)雜水流圖形模擬.pdf

1、水流模擬一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中最具挑戰(zhàn)性的研究方向之一。目前，水流模擬方面研究大多在如何簡化Navier-Stokes方程方面著手，由于這些方法需要計(jì)算水流每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)，計(jì)算量非常大。對(duì)于高壩挑流泄洪這樣的復(fù)雜水流模擬，很多學(xué)者提出了基于水動(dòng)力學(xué)原理的數(shù)值模擬方法，從目前國內(nèi)外現(xiàn)狀來看，高壩挑流泄洪的圖形模擬還很少見。因此，對(duì)高壩挑流泄洪的圖形模擬，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 論文在分析現(xiàn)有的國內(nèi)外水流模擬技術(shù)的基

2、礎(chǔ)上，采用一種新的水流模擬方法一粒子水平集方法對(duì)高壩挑流泄洪進(jìn)行模擬。在挑流的基本運(yùn)動(dòng)模式控制下，簡化挑流運(yùn)動(dòng)的Navier-Stokes方程，給出了基于粒子水平集方法的挑流運(yùn)動(dòng)三維模擬方法，實(shí)現(xiàn)了挑流水舌沿程摻氣擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、水舌濺水、氣流分離以及霧化降雨的逼真模擬，并對(duì)多股挑流的碰撞進(jìn)行簡單模擬；建立了虛擬的大壩場景，能從不同的角度對(duì)場景中的挑流進(jìn)行觀察。 整個(gè)高壩挑流泄洪三維模擬在VC++6.0，OpenGL平臺(tái)上加以實(shí)現(xiàn)。