不可压缩SPH流体的表面特性建模及交互现象模拟.pdf

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1、么、开密级：＾Ｈ寺啊妓Ａ聲ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ博主香论文论文题目：不可压缩ＳＰＨ流体的表面特性建模及交互现象模拟学号：Ｂ２０１３０３９４王笑瑶作者：专业名称：计算机科学与技术２０１１１６年２巧５日不可压缩ＳＰＨ流体的表面特性建模及交互现象模拟ＳｕｒｆａｃｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎＰｈｅｎｏｍｅｎａＳｉｍｕｌａｔｉｏ

2、ｎｏｆＩｎｃｏｍｒｅｓｓｉｂｌｅＳＰＨＦｌｕｉｄｓｐ研巧生姓名：王笑棍指导教师姓名：班晓娟北京科技大学计算机与通信王程学院北京１０００８３，中国ＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉａｏｋｕｎＷａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＸｉａｏｕａｎＢａｎｐｊＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｕ化ｒｏｍｍｕ打ｉｃａｔｉｏｎＥｎｅｅｒｉｎｐ＆ＣｇｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ打ｏｌｏＢｅｉｉｎｙｇｙｊｇ３０ＸｕｅｙｕａｎＲｏａｄ．Ｈａｉｄｉａｎ

3、ＤｉｓｔｒｉｃｔＢｅ．ｉｉｎ１０００８３，Ｐ民．ＣＨＩＮＡｊｇ分类号：ＴＰ３９１密级：公开ＵＤＣ；单位代码：１０００８北京舰大補±学位论文论文題ＳＰＨ流体的表面特性建模及交互现象目：不可压缩ｍ㈱：王笑棍指导教师：班晓娟教授单隹）北京科技大学指导小组成员：单位：单位：论文提交日期：２０化年１２月１５日学位巧予单位：北京科技大学北京科技大学博±学位论文致谢行将毕业，回首Ｈ年半的巧±研巧生生活，倍感充实，感慨良多。Ｈ年，多来有

4、过辛苦的工作，有过成功的春悦，亦有过失败的沮丧，有太《的人和事值得铭记Ｌ。在这几年的学习与生活，Ｘ及论文写作中，更是要感谢诸多良师益友的指导、鼓励与关怀，我，正是在他们的诚擎帮助下才能够不断取一段旅程得进步，坚持并顺利完成这人生中最重要的。首先，衷也感谢我的导师班晓娟教授对我的淳淳教诲和悉也指导。攻读博±学位期间，，班老师为我创造了优越的科研环境引导我进入学术研巧的大口，并在本论文的选题、设计、实验和写作等方面提出许《宝贵意见。她泰而不骄矜而不争的为人风范，居之不倦行之Ｗ忠的敬业精神和博学笃志切

5、问近思的治学态度都给我留下深刻印象。师者，传道授业解惑也，导师的言传身教己经并将继续对学生的专业发展起到十分重要的作用。感谢人工鱼与智能软件实验室所有同学营造了良好的实验室氛围，让我感受到了集体的温暖和工作的快乐。感谢刘旭、常征等学长们在我刚进实验室时给予的指导和帮助一。感谢贺亮亮、张雅頒，起撰写基金，讨论流体模巧算法、框架，开拓了我的思维和学术视野，感谢王礼巧、刘幸、叶鹏飞、刘思诺同学在流体模巧的实验设计和实现方面帮我做了大量的工作。感谢实一验室的所有同学，与你们、研巧、讨论的日子起学习，充满了快

6、乐。感谢各位评审老师的认真评阅Ｗ及对本文工作的指导和宝贵建议。感谢我的父母，永远坚定地支持我，无私地为我付出。感谢我的妻子马一迪，在我求学期间，如既往地支持理解我，承担起家庭的贵任。感谢所有曾经给予我指导和帮助的老师！、朋友和亲人小北京科技大学博±学位论文巧要近年来流体动画已被广泛应用于兰维影视及游戏特效，虚巧现实，可视化，军事仿真等诸多领域。如今人们开始追求更高真实感、更复杂现象、实时可交互的流体模拟效果，込给计算机图形学及动画领域带来了巨大挑战。为了应对高分辨率，大计算量和

7、实时模拟等要求，传统的动画技术己不能满足需求，基于物理的流体模拟技术成为最主要的手段。而基于光滑粒子流体动力学（ＳｍｏｏｔｈｅｄＰａｒｔｉｃｌｅＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，ＳＰＨ）方法的流体模拟作为其中一个十分热点的研巧方向，具有质量守恒，适合极大变形场景，易于处理自由表面，固体边界Ｗ及捕捉水花、泡沫等优点，在最近十几年吸引了许多研究者的关注。本文针对不可压缩流体的表面微观特性，表面构造，多相流，流固销合－－－，斯托克斯方程组（ＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓＮＳ等问题将纳维，）作为流体运动的基本

8、模型，基于ＳＰＨ方法进行数值求解，主要研究Ｗ下四方面内容；流体的表面张力与吸附力特性；流体的表面构造；流体与流体的交互；流体与固体的交互。本文的主要工作和创新点如下：１为了更稳定真实地表现流体的表面微观特性，本文针对多数表面张力）模型不够稳定快速及未考虑吸附力