基于物理的大规模流体场景模拟算法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-12页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 研究意义 | 第10-11页 |
| 1.3 论文结构 | 第11-12页 |
| 第二章 相关技术 | 第12-20页 |
| 2.1 相关工作 | 第12-14页 |
| 2.1.1 基于网格的仿真方法 | 第12-13页 |
| 2.1.2 基于粒子的仿真方法 | 第13-14页 |
| 2.1.3 渲染方法 | 第14页 |
| 2.2 数学预备知识 | 第14-20页 |
| 2.2.1 流体动力学方程 | 第14-15页 |
| 2.2.2 有限差分法 | 第15-17页 |
| 2.2.3 光滑粒子动力学 | 第17-20页 |
| 第三章 使用SPH方法进行流体仿真的基本算法 | 第20-37页 |
| 3.1 欧拉法进行烟仿真 | 第20-24页 |
| 3.1.1 仿真流程与主要步骤 | 第20-22页 |
| 3.1.2 实验结果 | 第22-24页 |
| 3.2 SPH方法进行流体仿真 | 第24-37页 |
| 3.2.1 NS方程组的粒子表示法 | 第24-25页 |
| 3.2.2 计算密度 | 第25-26页 |
| 3.2.3 计算压强 | 第26-27页 |
| 3.2.4 压力项 | 第27-29页 |
| 3.2.5 粘滞力项 | 第29-30页 |
| 3.2.6 外部力 | 第30-31页 |
| 3.2.7 光滑核函数 | 第31-33页 |
| 3.2.8 边界碰撞处理 | 第33-34页 |
| 3.2.9 相邻粒子搜索 | 第34-35页 |
| 3.2.10 时间积分 | 第35-36页 |
| 3.2.11 算法 | 第36-37页 |
| 第四章 SPH方法的扩展 | 第37-53页 |
| 4.1 消除拉伸不稳定性 | 第37-39页 |
| 4.1.1 密度修正 | 第37-38页 |
| 4.1.2 连续性方程 | 第38-39页 |
| 4.2 表面张力 | 第39-42页 |
| 4.2.1 内聚力 | 第39-41页 |
| 4.2.2 面积最小化 | 第41-42页 |
| 4.3 边界碰撞处理 | 第42-46页 |
| 4.4 算法 | 第46页 |
| 4.5 多相流 | 第46-53页 |
| 4.5.1 使用数值密度扩展SPH | 第48-49页 |
| 4.5.2 人工浮力 | 第49-52页 |
| 4.5.3 多相流仿真实验结果 | 第52-53页 |
| 第五章 流体仿真框架 | 第53-75页 |
| 5.1 系统流程图 | 第53-54页 |
| 5.2 系统类图 | 第54-56页 |
| 5.3 GPU加速 | 第56-62页 |
| 5.3.1 OpenCL简介 | 第56-57页 |
| 5.3.2 快速相邻粒子搜索 | 第57-62页 |
| 5.4 渲染 | 第62-72页 |
| 5.4.1 表面深度计算与深度平滑 | 第62-68页 |
| 5.4.2 流体厚度 | 第68页 |
| 5.4.3 绘制天空盒 | 第68-69页 |
| 5.4.4 光照 | 第69页 |
| 5.4.5 渲染实例 | 第69-72页 |
| 5.5 实验结果分析 | 第72-75页 |
| 第六章 总结与展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
