Részecskealapú folyadék-szimuláció és a folyadékfelület megjelenítése GPU támogatással

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Szécsi László
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

A természeti jelenségek fizikai alapú szimulációja a játékok és interaktív virtuálisvalóság-rendszerek valósághűségének kritikus fontosságú eleme, a felhasználó bevonásának hatékony eszköze. A merevtestek mechanikája után a leggyakrabban felvetődő, és az előzőnél komolyabb kihívásokat támasztó feladat a gázok és folyadékok áramlásának modellezése és számítása. Ez newtoni és Lagrange-i alapokon is történhet, amelyek közül a Lagrange-i, részecskealapú megoldás általánosabban illeszthető az objektum-alapú világmodellekhez. A térfogati jellegű közeg megjelenítése további számításigényes, és valós időben nehezen megvalósítható feladatot jelent.

A dolgozat során betekintést nyerünk a részecske alapú folyadék megjelítés módszereibe. Ennek során azt kutatjuk, hogy van-e optimális módszer, vagy szituáció függő, milyen modellt ajánlott használni, amennyiben realisztikus, valós időben futó szimulációt szeretnénk produkálni. Összevetjük a különböző technikákat, megvizsgáljuk előnyeiket, hátrányaikat. Megvizsgáljuk továbbá milyen korlátok közé kell szorítanunk a vizualitást, hogy az valós időben képes legyen futni. Miután alapvető ismereteket szereztünk a folyadékok szimulációjáról, végigtárgyaltuk a két legfontosabb részecske alapú folyadék modell működését, bepillantást nyertünk működésükbe, optimalizációjukba. Fontosabb kódrészletek kiemelésével áttanulmányoztuk ezek algoritmusát. Az optimalizáció során több technikai ügyeskedéssel is javítottuk ezek lefutását. Kitértünk az egyes módszerek előnyeire, hátrányaira, illetve arra, hogy melyik, milyen esetben használható.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.