不規(guī)則物體模擬——基于物理的煙霧、紋理模擬.pdf

1、虛擬各種自然現(xiàn)象是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要探索領(lǐng)域，特別是對不規(guī)則物體的模擬十分困難。在科技高速發(fā)展的今天，隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，從而使計(jì)算機(jī)對世界的模擬達(dá)到了新的境界。 計(jì)算機(jī)流體模擬的方法大致分為三種：粒子系統(tǒng)方法、數(shù)學(xué)物理方法和紋理技術(shù)方法；其中比較成熟的是數(shù)學(xué)物理方法。 流體模擬作為計(jì)算機(jī)模擬的重要一項(xiàng)，是逼真展現(xiàn)世界的不可或缺的一部分。它的應(yīng)用無所不在，是很多模擬的基礎(chǔ)，如升騰的煙，飄動(dòng)的云，彌漫的薄霧，潺潺的河

2、流，奔騰的大海…都是以它為基礎(chǔ)的，甚至可以說，它的潛在應(yīng)用無窮無盡。 在這里，我們將討論一種快速、穩(wěn)定的流體模擬方法。包括對流體動(dòng)力學(xué)和相關(guān)的數(shù)學(xué)模型的介紹，以及在CPU上的實(shí)現(xiàn)過程。通過對理想流體模型的模擬，進(jìn)而再拓展出對更多不同類型的應(yīng)用的模擬技術(shù)。 本文算法的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)在于如下工作： (1)在求解納維——斯托克斯流體運(yùn)動(dòng)方程組時(shí)，實(shí)現(xiàn)了流體的實(shí)時(shí)流動(dòng)。求解過程中采用半拉格朗日方法求解對流項(xiàng)，結(jié)合雅可比