三维流水模拟方法的若干研究学-计算数学专业毕业论文.docx

合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业 大学学历硕士学位论文质量要求。 主席：中国科学技术大学，教授，何侈汇 委员： 合肥工业大学， 教授，孝弛 合肥工业大学，教授， ’协p 合肥工业大学，副教授， 合肥工业大学，副教授， 一7研． ≯。罹彳∽扣 导厩伽工业嫦溯翱名 万方数据 学位论文独创性声明本人郑重声明：所里交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所里交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所 取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金毽王些太堂 ．或其 他教育机构的学位或证书丽使用过豹材料。对本文成果做出贡献的个人和集体， 本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。 学位论文中表达的观点纯属作者本人观点．与合肥工业大学无关。 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解。金肥王壁太堂．．有兼保留、使用学位论文的规 定，即：除必威体育官网网址期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构 送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权佥肥工业太 堂可以将本学位论文的垒部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签 搠谢 指导教师签 乏W 签名日期：扬，6 年。月，7日 签名日期： 日 一 7 论文作者毕业去向 工作单位： 联系电话： E—n18 i 1： 通讯地址： 邮政编码： 万方数据 致谢本论文是在导师朱晓临教授的指导下完成的，在攻读硕士研究生期间，朱老 致谢 本论文是在导师朱晓临教授的指导下完成的，在攻读硕士研究生期间，朱老 师对我在学习和研究上的悉心指导让我获益匪浅。朱老师严谨的治学态度和务实 的工作作风对我的求学和做人都产生了积极影响。特别感谢朱老师在研究初期， 三尺讲台上精心指导开题报告写作，五更夜灯下细致修改论文每个章节，在资料 查找、归纳结论时给予了许多教诲和帮助。在此，特别向朱老师表示最诚挚的敬 意和感谢，永铭师恩! 感谢朱功勤教授给予我论文的精心指导和谆谆教诲，他朴实无华、平易近人 的人格魅力对我影响深远。感谢朱士信教授、唐烁教授、殷明教授、郭清伟副教 授、刘植副教授等各位领导老师在学习生活上的热诚帮助。 在攻读硕士期间，有幸承做了合肥工业大学数学学院本科生的学生工作，得 到了学院领导的热切关心和爱护，感谢江平副教授在工作和学业上给予我的支持 和帮助。 在此，还要感谢方留老师在我工作中给出的热情指导和真挚关怀。 感谢梁鑫欣、刘洋洋两位同门好友，在学习研究中遇到困难和不解时给予的 帮助，感谢在一起讨论学习、实验研究的岁月。 感谢本文所引用或者转载的论文资料的作者，为本文的研究和写作提供的很 大启发和帮助。感谢合肥工业大学数学学院给予我帮助的所有老师和学生。真诚 感谢审阅本论文的各位专家教授以及答辩委员对本文提出宝贵意见。感谢千里之 外的父母对我的物质帮助和精神支持，感谢女朋友马淑娟给我的鼓励和支持。最 后，感谢每一位在我学习、工作、生活中给予我点滴帮助的人。 作者：闰志伟 2016年3月20日 万方数据 摘要流体模拟是计算机图形学的一个重要分支，它在很多领域，例如，影视特效、 摘要 流体模拟是计算机图形学的一个重要分支，它在很多领域，例如，影视特效、 军事模拟、动画制作以及医学医疗等各个方面都有广泛的应用。如何使得计算机 更快速地模拟出真实流体具有重要的实际意义。 第一章主要介绍了流体模拟的历史背景和研究意义，国内外流体模拟的研究 和发展现状，弗阐述了本文的主要工作。 第二章主要分析SPH方法与PBF方法的基本原理和实现过程，探讨了两种 方法的区别和优缺点，同时也介绍了一种流体模拟表面重建的方法一一MarchiIlg Cubes算法。 第三章在PBF方法的基础上提出了密度限制模型、速度分类模型、位置分 层模型三种加速模型。在密度限制模型中，利用流体不可压缩性的特点，调整流 体微观粒子的位置，使流体的密度趋于稳定；在计算过程中引入一个人工调节参 数，解决了边界粒子数分布不均匀造成的计算不准确的问题。速度分类模型将粒 子按速度大小分成三类，活跃粒子(要求计算精度高，迭代次数多)、普通粒子 (要求计算精度适中，迭代次数中等)、惰极粒子(计算精度不高，迭代次数少)； 提高了模拟速度。位置分层模型将粒子按离子的位置分成三类，表层区域放置较 小粒子，用以加强流体表面模拟效果；中部区域放置中等大小粒子，底部区域放 置较大粒子；通过减少粒子数目提升运算速度。此外，该模型还给出了新的融合 和