Пески времени – имитация


Новый метод моделирования делает поток песка реалистичным для небольшой доли вычислительных затрат более прямых методов. Посмотрите, согласны ли вы после просмотра видео.

Существует два способа создания графики, похожей на физические процессы: вы можете использовать физику для создания точной симуляции, или вы можете просто изобрести некоторые эвристические правила, которые создают графику, похожую на процесс. Например, если вы хотите создать 3D-огонь, вы можете взять основные законы течения жидкости и добавить некоторые уравнения тепла и некоторые химические вещества, и прежде чем вы поймете, где вы находитесь, у вас будет набор уравнений, которые выходят за рамки возможностей даже массива графических процессоров, не говоря уже о времени и усилиях, которые вы должны приложить, чтобы преобразовать уравнения во что-то, что вы можете решить численно. И все, что тебе действительно нужно, – это что-то похожее на огонь.

Таким образом, это связано с проблемой анимации 3D – потоков гранулированных материалов, таких как песок в таймере или грунт под воздействием. Полная динамика должна учитывать, где находится каждая частица и какое влияние каждая частица оказывает на каждую другую частицу. Это сложная проблема, особенно если вы хотите, чтобы результат выглядел как песок. Приближение, безусловно, хорошая идея, но проблема в том, как создать что-то похожее на песок.

Очевидный способ выполнить эту работу – обращаться с песком, как с жидкостью, но простое выполнение этого приводит к тому, что песок течет больше как вода, чем песок.

Теперь у нас есть более реалистичное моделирование текучего песка и других гранулированных материалов в работе Рахула Нараина, Абхинава Голаса и Минга Си (Университет Северной Каролины в Чапел-Хилле). Они моделируют песок как текучую жидкость, но движущуюся под действием внешних сил и внутреннего напряжения. Ключевая идея состоит в том, чтобы смоделировать взаимодействие между зернами, контактными силами и силами трения, действующими на жидкость. Вместо работы с отдельными частицами они моделируют поведение скоплений частиц, движущихся вместе как блок моделируемой жидкости.

Проще говоря, они имитируют песок как жидкость, но жидкость, которая ведет себя гораздо больше как песок, чем предыдущие попытки. Доказательство моделирования песка заключается в просмотре видео. Так что посмотрите, согласны ли вы с тем, что песок действительно похож на песок.


Добавить комментарий