多体模型形变碎裂及其与流体相互作用的物理模拟与动画

项目名称： 多体模型形变碎裂及其与流体相互作用的物理模拟与动画

项目编号： No.61170205

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 计算机科学学科

项目作者： 李胜

作者单位： 北京大学

项目金额： 56万元

中文摘要： 固体多体模型之间相互作用发生形变或者碎裂的模拟由于涉及碰撞、接触摩擦、刚体动力学、弹性力学等多方面计算是基于物理的动画和仿真中的难题，而固体多体与流体的耦合更增加了仿真模拟的难度。本项目对自然界中的多体之间相互作用以及与流体的相互作用现象进行模拟和动画研究。研究基于无网格的多体模型形变碎裂的统一仿真表示框架，给出完整的固体动力学求解器，并使用各向异性内核的形式来提高无网格显式积分的稳定性；研究多体模型之间基于不动点理论的LCP以及降维计算方法并解决复杂多点接触、复合形变的固体多体相互作用及其稳定性问题；研究基于多级ISPH、流体粒子轨迹多步法以及ghost粒子边界的混合高效流体表示和计算方法；研究无网格固体仿真模型与SPH流体模型耦合的一个完整物理模拟系统。通过该研究工作，希望可以推动基于物理的计算机动画和虚拟仿真的发展。

中文关键词： 仿真动画；刚体；形变体；流体；耦合

英文摘要：

英文关键词： simulation and animation；rigid object；deformable object；fluid；coupling