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Computação Gráfica: Aula9: Sistemas de Partículas

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Apresentação em tema: "Computação Gráfica: Aula9: Sistemas de Partículas"— Transcrição da apresentação:

1 Computação Gráfica: Aula9: Sistemas de Partículas

2 Sistemas de partículas

3 Modelagem de um Sistema de Partículas Simples F = ma Propriedades Físicas Internas Massa Aceleração velocidade Densidade Volume/Área Viscosidade Propriedades Físicas Externas Outras partículas Gravidade Obstáculos Atrito etc.. F = resultante das forças Internas e Externas

4 Modelagem de um Sistema de Partículas Simples

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14 Why SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)? SPH can be applied to many applications concerned with fluid phenomena– –aerodynamics –weather –beach erosion –astronomy Same operations required for multiple particles

15 Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) SPH is an interpolation method for particle systems Distributes quantities in a local neighbourhood of each particle, using radial symmetrical smoothing kernels Density Pressure Viscosity Acceleration (x, y, z) Velocity (x, y, z) Position (x, y, z) Mass h r r j(1) r j(3) r j(2) r j(4) (r-r j(4) )

16 Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Our SPH equations are derived from Navier - Stokes equations which describe the dynamics of fluids As(r) is interpolated by a weighted sum of contributions from all neighbour particles Scalar quantity at location rField quantity at location j Mass of particle j Density at location j Smoothing kernel with core radius of h

17 Motivação Animação Computacional de Fluidos Consiste na geração de imagens digitais contento fluidos em movimento. Possui grande demanda na indústria de entretenimento. Tarefa difícil através de métodos puramente geométricos. Implica no uso de Simulações Físicas para obtenção de realismo.

18 Motivação Animações Interativas Aplicações como jogos e simuladores exigem animações à taxas interativas. Métodos para animação de fluidos que garantam qualidade visual e um bom desempenho têm sido objeto de pesquisa pela comunidade de computação gráfica. Em animação, a solução pode ser menos precisa para garantir frame rates mais altos, desde que isso não comprometa o realismo visual.

19 The Kernel (or Weighting Function) Quadratic Kernel

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23 Como Implementar o SPH?

24 Definir uma Estrutura de Dados Ex: Lista de partículas e suas vizinhas Para cada partícula faça { calcule a F-pressão calcule a F-Viscosidade; calcule a Velocidade calcule a Aceleração calcule a Nova Posição Atualize a Vizinhança } Atualize o Frame

25 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

26 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

27 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

28 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

29 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

30 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas

31 Computação Gráfica Teórica A Síntese de Imagens: Aplicações: Simulações: Sistemas de Partículas


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