GPU PRO 5 - 1.4 Simple Rasterization-Based Liquids 笔记

本笔记仅为个人的理解,如果有误欢迎指出。

Simple Rasterization-Based Liquids

基于光栅化的简单液体模拟

流体的建模方式可以分为强不可压缩模型和弱不可压缩模型。文章的背景是为了解决弱不可压缩模型下光滑粒子流体动力学(SPH)里模拟粒子行为时需要查找旁边粒子来计算作用力这个形式。

文章表示液体模拟是逐个计算粒子与粒子之间的相互作用力实现的,主打一个力大飞转。这种模拟方式需要对粒子做空间排序以方便查找周边粒子,而这篇文章则将每个粒子的属性投射到网格上,通过在网格上求解粒子间的动力学来简单模拟液体,因此免去了排序步骤也不需要去寻找邻接粒子。

实现这个流程分为三个阶段:

1,将粒子上的信息映射成网格。

2,在网格计算动力学完成粒子运动模拟。

3,将计算好的结果反馈回粒子上调整粒子。

1,将粒子上的信息映射成网格:

这个操作在文章里被称为Splatting(散射 / 投射),在几何着色器上渲染粒子的时候会创建一个四边形,粒子的原始坐标为中心Xp,四个角的坐标为Xi ,每个角都会存储这个粒子的部分密度信息和速度信息,公式如下:

d 代表边角到中心的距离。

2,在网格计算动力学完成粒子运动模拟。

在网格计算的时候每一次迭代计算都更新网格上的记录的速度信息

公式如下:

t代表时间。

x代表空间分辨率,这里不是很了解,大概是指四个坐标的平均计算

3,将计算好的结果反馈回粒子上调整粒子。

文章中他们结合了PIC和FLIP方法来更新粒子的位置和速度。这里的核心想法是:不是直接从网格上计算出新的值赋值给粒子,而是计算一个变化量给粒子。

更新粒子速度,计算公式如下:

更新粒子位置的计算公式如下:

参考资料:

GPU Pro5 渲染篇

相关推荐
xian_wwq4 小时前
【学习笔记】开源 vs 闭源:Llama / Qwen / DeepSeek 生态博弈(34/35)
笔记·学习·开源
浩瀚地学5 小时前
【面试算法笔记】0302-哈希表-哈希表实现
java·经验分享·笔记·算法·面试
hj2862515 小时前
K8S 核心组件与资源概念 + 带注释命令 + 实操案例版笔记
笔记·容器·kubernetes
Z5998178416 小时前
c#软件开发学习笔记--分组、游标与临时表、分页
笔记·学习·c#
He BianGu7 小时前
【笔记】WPF中 Brush 的类型、继承关系、使用方式和注意事项
笔记·wpf
阿米亚波7 小时前
【C++ STL】std::forward_list
开发语言·c++·笔记·stl·visual studio·forward_list
Z5998178418 小时前
c#软件开发学习笔记--事务、索引
笔记·学习·c#
宵时待雨8 小时前
linux笔记归纳9:进程间通信
linux·服务器·笔记
疯狂打码的少年8 小时前
【软件工程】结构化设计:结构化设计方法(SC图)
笔记·软件工程
十月的皮皮8 小时前
C语言学习笔记20260716-编译与链接
c语言·笔记·学习