Algorithmen zur Simulation von Flüssigkeitsströmung

Question

Ich habe ein Spiel Idee, dass einige semi-realistischen Simulation einer Flüssigkeit um verschiedene Objekte fließt erfordert. Denken Sie an einen Pool von Quecksilber auf einer unregelmäßigen Oberfläche, die in verschiedenen Richtungen gekippt wird.

Dies ist für ein Spiel, so 100% physischer Realismus ist nicht erforderlich. Was am wichtigsten ist, dass die Berechnungen in Echtzeit auf einem Gerät mit der Leistung eines iPhone getan werden können.

Ich denke, dass irgendeine Art von zellulären Automaten oder Partikelsystem ist der Weg zu gehen, aber ich weiß nicht, wo ich anfangen soll.

Irgendwelche Vorschläge?

Answer 1

Das ist nicht mein Bereich der Forschung, aber ich glaube, dass dies die kanonische Arbeit betrachtet wird:

Fluid Simulation für Graphische

http://www.akpeters.com/product.asp?ProdCode=3260

Auch sehen Sie die Berkeley Animation und Modelling-Gruppe

http://www.cs.berkeley.edu/b-cam/

Ich empfehle auch ein Tool wie Google Scholar oder Citeseer und persue der wissenschaftlichen Literatur.

Answer 2

Lattice-Boltzmann-Methoden ein ziemlich gemeinsamer Weg zu simulieren Flüssigkeit in einem diskretisierten, zellulären Automaten -ähnlichen Art und Weise.

jedoch aus Gründen der Echtzeit-Performance auf einem iPhone, kann es effektiver sein, um das Fluid als ein Partikelsystem zu simulieren und dann eine Art und Weise funktionieren, die Partikel als Volumenmasse zu machen. Ich vermute, dass dies der Ansatz durch Spiele wie Aqua Wald genommen ist.

Answer 3

Wahrscheinlich ein Partikel-System ist ein guter Anfang. Entlang dieser Linien können Sie in SPH aussehen (geglättete Partikel Hydrodynamik) als etwas mehr körperliche Annäherung an Fluid-Simulation, die auf Partikel verlässt sich immer noch.

Answer 4

Arbeit Ron Fedkiw das ist ziemlich erstaunlich in diesem Bereich.

Ein weiterer Kommentar: Fluid-Simulationen sind der Stoff, aus numerischer paralleler Programmierung und Supercomputern, oder zumindest aber, hohe Leistung, Multi-Core-Desktop-PC. Ein iPhone wird wahrscheinlich nicht schneiden.

Answer 5

Diese auch von Interesse sein könnten ( Demo-Video , Demo binär , Quellcode ).

Answer 6

SPH mit Partikeln ist wahrscheinlich die schnellste mit einem Kopf, aufzustehen und zu laufen zu beginnen am extendability in Visco-Elastizitäten und andere Sachen. Ich werde einen Führer auf meinem Blog veröffentlichen morgen, die ich in den letzten paar Tagen habe an diesem Thema zu schreiben. ( http: //blog.brandonpelfrey. com )

Answer 7

Ich frage mich, wenn Sie so etwas wie Archer Maclean Mercury denken oder Mercury Meltdown für die PSP .

Answer 8

Soweit ich im Spiel kennen De Blob eine farbige‚Blob‘bewegt sich um eine weiße Umgebung, Färbung Objekte es rempelt. Das war irgendwie in meinem Kopf ausgelöst, wenn ich Ihre Beschreibung lesen, was Sie scheinen wollen. (Haben Sie nicht wirklich das Spiel gespielt, so dass ich habe keine Ahnung, wie gut, dass fit ist.)

Having said that, ich glaube mich zu erinnern, dass die Fließfähigkeit des Blobs meist in diesem Spiel artifical ist: im Grunde eine Kugel ist, einige kleine Größe / Form Transformationen davon, einige Bewegungsreize und fügte hinzu: „fuidy Sounds“, die die geben Spieler den Eindruck, dass etwas nicht ganz fest die Hauptfigur des Spiels ist. Keine tatsächliche Physik oder Simulationsart Programmierung beteiligt war.

Klingt wie eine gute Passform für ein iphone runnable Stück Software, dass. Wäre das vielleicht genug für Sie?

Answer 9

Es ist so sparce Sie Partikel modellieren müssen?

Wenn ja href="https://en.wikipedia.org/wiki/Lattice_gas_automaton" rel="nofollow"> Lattice-Gas Cellular Automata (LGCA, empfehle ich sehen einen Blick auf hier ).

Kurz gesagt, sind LGCA eine Unterklasse von zellulären Automaten, wo Zellzustände Tupeln von Binärwerten sind, die jeweils einen Kanal zwischen einer Zelle und einem seiner Nachbarn, und durch die Partikel bewegen kann (Kanal is1if es ein Teilchen enthält, 0otherwise ).

Das Aktualisierungsschema ist dann eine synchrone parallele Zweistufenfunktion, die Partikel zwischen den Kanälen in jeder Zelle (Kollision), und dann breiten sie diese Teilchen auf den entsprechenden Kanal des anvisierten Nachbarn (Propagation).

reorganisiert

Answer 10

Grid basiert Navier-Stokes-Lösung ist immer schneller und die Rechengeschwindigkeit konstant ist.