计算机科学家开发生成高度逼真流体动力学效果的创新方法

文摘   科技   2025-01-14 17:27   广东  

在显著降低计算成本的同时,相关解决方案可以为越来越逼真的模拟打开大门,包括VR

映维网Nweon 2025年01月14日)据悉,加州大学圣地亚哥分校的计算机科学家开发出了一种可以生成高度逼真流体动力学效果的创新方法。在显著降低计算成本的同时,相关解决方案可以为越来越逼真的模拟打开大门,包括VR。

对于计算机图形学和基于物理的模拟而言,以低计算成本渲染高度逼真的流体动力学效果是一个重要课题。

以火山喷发为例,由于涉及大量复杂的视觉特征,要捕获足够的细节,传统方法需要极高的计算能力和时间,所以不适合实时应用。

针对这个问题,加州大学圣地亚哥分校的计算机科学家开发了一种可以显著降低计算成本的方法,并可实现复杂的、多尺度、微妙的烟羽翻滚效果。

名为CO-FLIP的流体模拟方法可以保留流体运动的两个关键物理性质:能量和循环,从而改进了现有的Fluid Implicit Particle方法。

他们从不可压缩欧拉方程的哈密顿公式开始,然后,使用局部,显式和高阶无散度插值构造了一个修改的哈密顿系统来控制离散欧拉流。数值结果表明,所述方法具有出色的稳定性、能量和卡西米尔保存性能。即便在低网格分辨率下,相关解决方案都能产生高质量的结果。

相关论文:Fluid Implicit Particles on Coadjoint Orbits

https://dl.acm.org/doi/10.1145/3687970

团队在2D和3D模拟中演示了CO-FLIP,展示了其在不同维度和用例中的多功能性。


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原文链接:https://news.nweon.com/127052


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