计算机辅助设计与图形学学报

作者：赵静, 袁海鹏, 许立群, 安泳钢, 唐川宁, 吕梦雅

关键词：流固交互, 光滑粒子流体动力学, 体积映射, 移动最小二乘法, 粒子重采样

针对现有的光滑粒子流体动力学(SPH)流固交互方法中存在的稳定性以及流体细节表现不佳的问题, 提出一种改进的体积映射流固交互方法. 首先采用无散度 SPH 方法对流体进行建模, 保证流体的不可压缩性; 然后引入体积映射方法处理固体边界, 以隐式函数的形式表示边界而无需使用粒子, 解决粒子采样的固体表面不平滑的问题; 再引入移动最小二乘法对固体边界上的压强进行插值, 避免压强镜像带来的误差, 提升体积映射方法中压强和压强梯度计算的精确性, 提高系统的稳定性; 最后引入粒子重采样方法进行流体表面细化, 充分表现流体表面区域的不同粒子特征,增强流固交互后的流体细节, 提高真实感. 在斯坦福大学公开的基本三维模型上的实验结果表明, 所提方法能够真实、稳定地表现不可压缩流体与固体的交互现象, 处理多个静态或动态固体的复杂场景, 并且能够有效地刻画流体细节.

来源：2023年第6期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

查看计算机辅助设计与图形学学报杂志2023年第6期