海浪快速物理模拟算法研究.pdf

性;能够运用到计算机辅助设计/疌丁,例如船体设计;能够对科学计算可视化、地理信息系统等领域做出贡献;能够运用于虚拟现实领域,构建富有物理真实感的、可以交互的海浪场景。本文以计算机图形学的视角,试图对海浪这类大面积水体进行快速高效的实第一章介绍了问题的背景、研究的意义及本文内容框架。第二章总结归纳了研究背景,对流体模拟特别是基于物理的流体模拟的相关理论和技术进行了深入的研究和分析,比较了各种方法的优点和缺点,以及它们的适用范围。并深入细致的分析了海浪的特点,以便进行具备物理真实感的快速模拟。第三章介绍了二维网格法。研究了浅水波方程的适用条件和推导过程。归纳总结了边界条件的类型,以及在浅水波方程中的具体表现。分析比较了几种差分网格形式。用一种二维交错网格对浅水波方程进行空间离散,分步求解。研究了ㄓ眉扑慵际醯囊5悖褂酶眉际醵郧乘ǚ匠探星蠼狻第四章介绍了三维粒子法。使用了基于无网格的光滑粒子流体动力学的方法时建模和绘制。海浪快速物理模拟算法研究第滦髀Р本章小结对三维不可压纳维.斯托克斯方程进行求解。研究光滑粒子流体动力学方法的理论依据和特点,分析了用该方法求解纳维.斯托克斯方程的要点,包括压力计算、相互作用的对称化等。探讨了椒ㄓΧ员呓缛鄙倭W拥幕秩毕莸募钢址法,构造了适合模拟海浪撞击礁石的方法。采用算法对W咏械戎得第五章介绍了如何对二维网格法和三维粒子法进行耦合。由二维浅水波方程还原出三维的速度信息,传递给碎浪子系统,映射到边界附近的粒子上。三维粒第七章对全文进行了总结,并展望了进一步研究的方向。本章说明了海浪模拟问题的背景,探讨了海浪模拟研究的重要意义及广泛应抽取,构造出水体表面。子法子系统运算之后,对边界速度场进行积分平均,再映射到网格相应区域。第六章介绍了在和即平台上实现这些算法的细节,以及对其进行仿真实验的结果。用,并说明了本文的主要内容框架。海浪快速物理模拟算法研究第滦髀