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耦合几何特征的高精度流体动画建模方法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:2015.6.1
  • 页码:1281-1295
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]山东师范大学信息科学与工程学院,济南250014, [2]山东省分布式计算机软件新技术重点实验室,济南250014, [3]中国科学院计算技术研究所,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(61202225,61303157,61379085,61173067,61472232); 山东省高等学校科技计划项目(J13LN13)资助.
  • 相关项目:基于多源实测数据的火焰建模方法研究
中文摘要:

动漫制作中涉及到大量的流体动画特效,视觉逼真性是它们的基本追求.然而,传统的物理模型计算代价高、效率低且流体细节易丢失.针对这些问题,文中提出一种耦合几何特征的高精度流体动画生成方法,通过利用不同流体细节(如水面和水花)之间的相关性提高计算效率和计算精度.该方法首先建立几何模型,对流体表面易于产生流体细节的区域即细节敏感区域进行定位、量化和跟踪.然后将几何模型与高精度流体动画物理模型相耦合,通过将几何模型中的定位量化函数映射为粒子密度函数,以此调整物理模型中的粒子集,从而更有效地产生高精度的流体水面和水花等细节效果.实验结果表明,文中方法能够提高流体动画计算的效率和精度,高效地生成更具有视觉真实感的流体动画.

英文摘要:

Special effects of fluid phenomenon are widely used in animation production.Generating fluid with high degree of realism is the fundamental goal in these applications.However,the traditional physically-based methods are expensive,inefficiency and prone to losing details.To address these problems,we presented a geometry-coupled method to produce highly accurate fluid animation.In this method,we explored the close relationship between different fluid details such as liquid surface and sprays splashes to improve the efficiency and accuracy of fluid animation.To this end,we first built a geometric model to locate,quantify and track the regions prone to losing details.Second,we coupled the geometric model with the physical model.It is performed by mapping the location and quantization function in the geometric model to the sample density of particles.Finally,we used the sample density to adjust the particle set which can generate highly accurate fluid surface and water sprays.Experimental results show that our approach improves the efficiency and accuracy of fluid animation.It can also produce visual pleasing fluid animation results effectively.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433