结合动量守恒粒子法的网格法实时流体模拟

摘要

流体模拟过程经常由于沉重的运算量而无法做到实时运行.为此,基于传统的网格法并与粒子法相结合,在降低运算量的同时兼顾了流体的稳定性和多样性.本文以网格法求解纳维-斯托克斯方程以描述流体内部的变化,而在能量传递时便把网格视为粒子法中的粒子处理,这样在变量传递时能有效地避免能量丢失的状况,过程中也加入了动量守恒的概念使流速的变化更能真实地呈现.同时,网格法在应用于边界追踪时也十分方便,能快速完成流体模拟时的表面重构和高阶的渲染效果.特别地,本文的算法能同时适用于模拟气体和液体的情况.