P000191R1
基于粒子系统的水滴飞溅效果仿真方法
王鹏程 (北京工业大学)
*张勇 (北京工业大学)
孔德慧 (北京工业大学)
尹宝才 (北京工业大学)
飞溅现象在湍急流体的仿真和绘制中对真实感起着至关重要的作用。本文基于流体动力学中液滴的分裂规则,在基于粒子系统的流体仿真模型中对飞溅水滴的分裂效果在渲染阶段进行了模拟。以局部密度为依据被标记为候选分裂粒子的水滴粒子,将根据其Weber数分裂成多个小粒子。分裂后粒子的分布,依据流体动力学中液滴分裂的实验结果,组织为鱼骨形。鱼骨形状的大小,也将取决于原始流体粒子的Weber数。此外,本文还提出了飞溅水滴的绘制形状控制方法。区别于大规模水体中绘制粒子使用的球形形态,用于表示飞溅液滴的粒子将根据其运动速度的方向和大小进行拉伸,使其形成以运动方向为长轴方向的椭球体。这种方法免去了使用运行模糊方法带来了渲染性能损耗。相比之前的方法,本文不仅考虑了液滴的分裂过程,而且获得了很好的渲染效果和计算效率。