Suyuqlik animatsiyasi - Fluid animation

"Suyuqlikni simulyatsiya qilish" bu erga yo'naltiriladi. Suyuqlik dinamikasini kompyuter simulyatsiyasi uchun qarang suyuqlikning hisoblash dinamikasi.
Simulyatsiya orqali hosil qilingan suyuq animatsiyaga misol

Suyuqlik animatsiyasi ga tegishli kompyuter grafikasi suv va tutun kabi suyuqliklarning realistik animatsiyalarini yaratish texnikasi.[1] Suyuq animatsiyalar odatda suyuqlikning sifatli vizual xatti-harakatlarini taqlid qilishga qaratilgan bo'lib, qat'iy jismoniy natijalarga kam ahamiyat beriladi, garchi ular ko'pincha hanuzgacha taxminiy echimlarga ishonishadi Eyler tenglamalari yoki Navier - Stoks tenglamalari haqiqiy suyuqlik fizikasini boshqaradigan. Suyuq animatsiya turli xil murakkablik darajalarida, ko'p vaqt talab qiladigan, sifatli filmlardan yoki vizual effektlardan, oddiy va tezkor animatsiyalardan tortib bajarilishi mumkin. haqiqiy vaqt kompyuter o'yinlari kabi animatsiyalar.[2]

Suyuqlikning hisoblash dinamikasi bilan bog'liqligi

Suyuqlik animatsiyasi farq qiladi suyuqlikning hisoblash dinamikasi (CFD) suyuqlik animatsiyasi asosan vizual effektlar uchun ishlatiladi, suyuqlikning hisoblash dinamikasi esa suyuqliklarning harakatlarini ilmiy jihatdan qat'iy o'rganish uchun ishlatiladi.

Rivojlanish

Asosida suyuq animatsiya texnikasini ishlab chiqish Navier - Stoks tenglamalari 1996 yilda Nik Foster va Dimitris Metaxas boshlangan[3] o'zlarining ishlarini 1965 yildan beri Xerlou va Uelchning ilmiy CFD qog'oziga asoslanib, 3D Navier-Stokes tenglamalariga echimlarni kompyuter grafikasi sharoitida amalga oshirdilar.[4] Shu paytgacha turli xil sodda usullardan, shu jumladan zarracha zarralar tizimlaridan foydalanilgan,[5] balandlik maydonlari kabi pastki o'lchovli texnikalar,[6] va yarim tasodifiy turbulent shovqin maydonlari.[7] 1999 yilda Xos Stam "Barqaror suyuqliklar" ni nashr etdi[8] ekspluatatsiya qilingan usul yarim Lagranj advection texnikasi va shartsiz barqaror xatti-harakatni ta'minlash uchun yopishqoqlikning yopiq integratsiyasi. Bu juda katta vaqt qadamlarini va shuning uchun tezroq simulyatsiyalarni yaratishga imkon berdi. Ushbu umumiy uslub Ronald Fedkiw va hammualliflar tomonidan yanada aniqroq tutun bilan kurashish uchun kengaytirildi[9] va olov,[10] variantlarini qo'llagan holda, shuningdek, murakkab 3D suv simulyatsiyasi darajani belgilash usuli.[11][12]

Ushbu sohadagi ba'zi taniqli akademik tadqiqotchilar orasida Jerri Tessendorf, Jeyms F. O'Brayen, Ron Fedkiw, Mark Karlson, Greg Turk, Robert Bridson, Ken Muset va Xos Stam.[iqtibos kerak ]

Dasturiy ta'minot

Ko'pgina 3D kompyuter grafik dasturlari suyuq animatsiya texnikasini amalga oshiradi. RealFlow filmlar, televizion ko'rsatuvlar, reklama roliklari va o'yinlarda vizual effektlarni yaratish uchun ishlatilgan mustaqil tijorat to'plamidir.[iqtibos kerak ] RealFlow suyuqlikni o'z ichiga olmaydi (FLIP; kengaytmasi.) Uyadagi zarracha usul) hal qiluvchi, gibrid panjara va a zarrachalar usuli kabi rivojlangan xususiyatlarga imkon beradi ko'pik va buzadigan amallar. Mayya va Xudini suyuq animatsiyani amalga oshirishga imkon beradigan yana ikkita tijorat 3D kompyuter grafikasi dasturlari.

Blender bu ochiq manbali Zarrachalarga asoslangan 3D kompyuter grafikasi dasturi Panjara Boltsman usuli suyuqliklarni jonlantirish uchun[13] 2020 yilda ochiq manbali mantaflow loyihasini Navier-Stokesning hal qiluvchi variantlarining keng assortimentiga qadar.[14]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Bridson, Robert. Kompyuter grafikasi uchun suyuqlikni simulyatsiya qilish (2-nashr). CRC Press.
  2. ^ Mastin, Gari A.; Watterberg, Peter A.; Mareda, Jon F. (mart 1987). "Okean manzaralarining Furye sintezi" (PDF). IEEE kompyuter grafikasi va ilovalari. 7 (3): 16–23. doi:10.1109 / MCG.1987.276961.
  3. ^ Foster, Nik; Metaxas, Dimitri (1996-09-01). "Suyuqliklarning realistik animatsiyasi". Grafik modellar va tasvirni qayta ishlash. 58 (5): 471–483. CiteSeerX  10.1.1.331.619. doi:10.1006 / gmip.1996.0039.
  4. ^ Xarlou, Frensis X.; Welch, J. Eddi (1965-12-01). "Vaqtni raqamli hisoblash, erkin sirt bilan suyuqlikning bog'liq bo'lgan yopishqoq va siqilmas oqimi". Suyuqliklar fizikasi. 8 (12): 2182–2189. doi:10.1063/1.1761178. ISSN  0031-9171.
  5. ^ Rivz, V. T. (1983-04-01). "Zarrachalar tizimlari - loyqa ob'ektlar sinfini modellashtirish usuli". ACM Trans. Grafik. 2 (2): 91–108. CiteSeerX  10.1.1.517.4835. doi:10.1145/357318.357320. ISSN  0730-0301.
  6. ^ Kass, Maykl; Miller, Geyvin (1990-01-01). Kompyuter grafikasi uchun tez, barqaror suyuqlik dinamikasi. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 17-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '90. Nyu-York: ACM. 49-57 betlar. doi:10.1145/97879.97884. ISBN  978-0897913447.
  7. ^ Stam, Xos; Fiume, Eugene (1993-01-01). Gazli hodisalar uchun turbulent shamol maydonlari. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 20-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '93. Nyu-York: ACM. 369-376 betlar. doi:10.1145/166117.166163. ISBN  978-0897916011.
  8. ^ Stam, Xos (1999-01-01). Barqaror suyuqliklar. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 26-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '99. Nyu-York: ACM Press / Addison-Wesley Publishing Co., 121–128 betlar. doi:10.1145/311535.311548. ISBN  978-0201485608.
  9. ^ Fedkiw, Ronald; Stam, Xos; Jensen, Henrik Vann (2001-01-01). Tutunning vizual simulyatsiyasi. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 28-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '01. Nyu-York: ACM. pp.15–22. CiteSeerX  10.1.1.29.2220. doi:10.1145/383259.383260. ISBN  978-1581133745.
  10. ^ Nguyen, Dyuk Quang; Fedkiw, Ronald; Jensen, Henrik Vann (2002-01-01). Olovni jismoniy asosda modellashtirish va animatsiyasi. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 29-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '02. Nyu-York: ACM. 721-78 betlar. doi:10.1145/566570.566643. ISBN  978-1581135213.
  11. ^ Foster, Nik; Fedkiw, Ronald (2001-01-01). Suyuqliklarning amaliy animatsiyasi. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 28-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '01. Nyu-York, Nyu-York, AQSh: ACM. pp.23–30. CiteSeerX  10.1.1.21.932. doi:10.1145/383259.383261. ISBN  978-1581133745.
  12. ^ Enright, Duglas; Marshner, Stiven; Fedkiw, Ronald (2002-01-01). Murakkab suv sathlarini animatsiya va ko'rsatish. Kompyuter grafikasi va interfaol usullar bo'yicha 29-yillik konferentsiya materiallari. SIGGRAPH '02. Nyu-York: ACM. 736-744 betlar. CiteSeerX  10.1.1.19.6229. doi:10.1145/566570.566645. ISBN  978-1581135213.
  13. ^ "Doc: 2.4 / Manual / Physics / Fluid - BlenderWiki". wiki.blender.org. Olingan 2016-11-04.
  14. ^ "Malumot / nashrga oid eslatmalar / 2.82 - Blender Developer Wiki". wiki.blender.org. Olingan 2020-06-10.

Tashqi havolalar