高效解决复杂拓扑问题的显式界面追踪算法

为精确追踪具有复杂拓扑变化的自由界面,提出一种算法。该算法以显式的Lagrangian网格对自由界面进行建模,利用外部的速度场来移动界面网格,并且基于局部界面重构的技术来处理界面几何,有效地消除显式界面机制中常见的自相交等几何错误。算法利用体素网格来有效地检测拓扑事件的区域,在这些区域里对界面进行细分,将具有拓扑错误的界面部分替换为预定义的模板,并使用精确的缝合算法将重构的局部界面与区域外的原始界面连接起来。试验证明该算法可以快速无误的处理显式界面的拓扑变化,适合应用于液体的仿真动画。