申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-02-09

公开（公告）日：2021-06-08

公开（公告）号：CN112926252A

主分类号：G06F30/25(20200101)

分类号：G06F30/25(20200101);G06F30/28(20200101);G06F113/12(20200101);G06F119/14(20200101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2021.06.25#实质审查的生效;2021.06.08#公开

摘要：本发明公开了液体与布料交互现象模拟方法，通过分析目前针对液体与布料交互现象模拟方法的不足，提出了一种基于LBM的液体与布料交互现象的模拟方法，将整个交互过程简化为四个步骤：碰撞检测、吸收、扩散与滴落。利用LBM的D3Q27模型进行布料的邻居模型建模，能更快的获取到邻居顶点，且通过将液体向布料的邻居顶点扩散来真实的模拟出交互效果。该方法能模拟出液体与不同布料的交互效果，对于不同布料具有适用性，并且使用CUDA实现进一步提高了模拟效率，实现实时模拟，为计算机图形学领域的相关研究提供了仿真支持。

主权项：1.根据权利要求1所述的液体与布料交互现象模拟方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤1：构建三维布料几何模型，初始化布料的物理参数并将布料顶点的受力应用到每一个时间步中来更新布料的运动状态，得到下一时刻布料顶点的位置信息数据；步骤2：初始化液体粒子的相关物理信息，利用PBF方法更新液体粒子的位置、速度信息，并使用CUDA进行并行处理提高计算效率，得到更新后的液体粒子的位置数据；步骤3：将步骤1与步骤2的结果数据作为新的输入，利用连续碰撞检测算法判断液体粒子是否与布料顶点发生碰撞，若没有发生碰撞，则继续采用步骤2的方式对液体粒子进行下一时刻的模拟，若发生了碰撞则记录该液体粒子与布料顶点的数据；最后将所有发生碰撞的液体粒子与其对应的布料顶点信息作为步骤4的输入；步骤4：将步骤3的结果数据作为新的输入，计算液体对布料的冲击力，并将相互作用力分别应用到这两种介质中；布料顶点吸收该液体粒子，更新布料顶点的饱和度以及该液体粒子剩下的体积；将整个布料的饱和度信息作为步骤5的输入；步骤5：将步骤4的结果数据作为新的输入，利用LBM的D3Q27邻居模型获取布料顶点的邻居，根据达西定律计算布料顶点在饱和度差异以及重力的双重作用下向其邻居顶点扩散出去的液体的体积分数，更新每个布料顶点扩散后的饱和度并将其作为步骤6的输入；步骤6：将步骤5的结果数据作为新的输入，若扩散后的布料顶点饱和度大于设置的饱和度阈值，则过饱和的布料顶点产生滴落效果，即将吸收的超过了阈值的液体体积全部滴落；利用OpenGL对整个场景进行渲染并重复步骤1至步骤6进行下一轮迭代。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 液体与布料交互现象模拟方法

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