基于粒子的高保真流体交互动画研究

项目名称： 基于粒子的高保真流体交互动画研究

项目编号： No.61402016

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张凤全

作者单位： 北方工业大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 高保真（高分辨率的、保护细节的、逼真的）流体动画在影视特效、娱乐游戏、灾难应急、军事仿真、医学仿真等方面有着广泛的应用。流体运动复杂多样，且与周围环境的交互复杂多样，建模难度大。基于粒子的物理建模技术是流体动画建模的重要途径之一。然而，传统的粒子方法无法构建复杂交互形式下的模式结构，而且表面分辨率与场景分辨率无法解耦合，使得分辨率难以提高，存在诸多缺陷。因此，我们改进现有规则语义的表达能力，将流体物理特性与粒子特征相结合，构建普适的多尺度粒子模型建模方法，设计有效的流体交互模型，并建立高分辨率细节生成规则与多层次细节保护措施，实现高保真流体交互动画建模。具体研究内容包括：多尺度粒子规则定义与描述；流体交互行为策略与耦合；高分辨率细节模型建模；多层次细节表面重建。本课题旨在实现流体交互动画建模的高保真度，最终提供更为高效、普适的流体动画建模解决方案。

中文关键词： 流体动画；流固交互；表面重建；物理仿真；并行计算

英文摘要： The high-fidelity fluid animation is widely applied in the field of film special effects, entertainment games, disaster relief, military simulation and medical simulation. The modeling of fluid, e.g. liquid, smoke and fog, is a challenging task because of

英文关键词： fluid animation；fluid-solid interaction；surface reconstruction；physical-based simulation；parallel computing