基于位置的流体模拟控制方法及系统技术方案

技术编号:12251566 阅读:113 留言:0更新日期:2015-10-28 15:35
一种计算机图像处理领域的基于位置的流体模拟控制方法及系统,通过将用户提供目标形状模型进行体素化得到控制粒子,同时允许用户提供骨骼运动数据(BVH)文件对得到的控制粒子进行平滑形变,生成一段由粒子表示的骨骼驱动动画序列。为了控制流体模拟的形状匹配前面生成的由控制粒子表示的模型,对流体粒子应用三种控制约束,分别是密度约束、弹性约束和速度约束。其中密度约束用于驱动流体粒子形成目标形状,弹性约束能够驱动流体粒子跟踪快速变化的目标形状,速度约束用于控制流体粒子的运动速度。本发明专利技术能够在控制流体模拟形成用户设定目标形状情况下保持流体的物理细节和特性,同时通过采用基于位置的物理计算框架,允许使用任意大的时间步长,进而可以实现实时的大规模流体模拟与控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种计算机图形学领域的技术,具体是一种通过对流体粒子应用 三种非线性约束使得流体的模拟形态与快速变化的目标形态相匹配,同时又保持流体本身 的细节和物理特性的方法及系统。
技术介绍
流体模拟已经成为计算机图形学领域研究中越来越热门的话题,许多自然界的相 关现象诸如水、烟雾、火焰等等,皆与流体模拟息息相关。为此,业界人员提出了许多有效的 算法来模拟逼真的流体效果。 目前,模拟流体效果的相关算法已经比较成熟,无论是基于网格的欧拉方法或是 基于粒子的拉格朗日方法,都可以比较准确的模拟流体效果。但是随着人机交互的不断发 展,人们对于流体模拟控制的要求越来越高。尤其是在计算机动画领域,控制流体模拟变形 为用户设定的目标形态的需求越来越多。 经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN102402791A,公开日2012 -04 -04 提供了一种"基于GHJ的三维流体模拟"。该方法提出了一种基于GPU的三维流体模拟方法, 主要包括:1)采集三维流体的数据信息;2) CPU对获得的三维流体的数据信息进行预处理, 之后采用GPU对获得的预处理结果进行流体模拟,从而获得本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/55/CN105006015.html" title="基于位置的流体模拟控制方法及系统原文来自X技术">基于位置的流体模拟控制方法及系统</a>

【技术保护点】
一种基于位置的流体模拟控制方法,其特征在于,首先将目标模型体素化成控制粒子,并计算用户设定控制点对控制粒子的影响权重信息,进而可以对控制粒子进行基于骨骼驱动的形变,之后根据控制粒子表示的目标物体形状对流体模拟施加控制约束,即对每个流体粒子计算其由控制产生的位置变化量,并将流体粒子按变化量移动至新位置,从而实现流体模拟;所述的控制约束包括:密度约束、弹性约束和速度约束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张帅杨旭波吴子奇刘海波
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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