基于物理的颗粒物质计算机模拟

由于颗粒物质的特殊性质,对其运动的模拟在图形学中是一个难题。本文通过建立一个刚体动力学物理引擎来实现对颗粒物质的模拟。利用若干球形粒子构成复合粒子,解决摩擦力等问题。本文通过使用粒子在刚体表面进行采样来实现对刚体进行建模,从而实现颗粒物质和刚体的交互。

流-固交互及可变形体破裂的真实感模拟

为了模拟流体与动态环境的相互作用,提出一种流-固交互及可变形体破裂的真实感建模与绘制的算法.该算法使用光滑粒子流体动力学(SPH)与有限单元法(FEM)分别对流体与变形固体进行建模;再根据流-固交互作用的特点,给出一种快速分离液体表面粒子与固体表面网格的交互方法,并采用虚节点的流-固耦合模型模拟了液-固相互作用力.文中算法可用于多个流-固交互破裂的现象,如水管崩裂、水冲堤坝等.

基于细分粒子的刚体破裂动画

为了模拟固体在外力作用下产生的破裂现象,提出一种采用细分粒子的刚体破裂的模拟算法。该算法首先将固体的四面体网格绑定到一系列离散的粒子上;再利用光滑粒子流体动力学(SPH)对线弹性力学方程进行离散求解;并采用粒子细分的算法来进行开裂面的生成和延展。最后实现了多个固体现象的模拟,如砖块碎落、砖墙受力倒塌等。文中算法可适用于刚体脆性破碎的动画应用。