Reaaliaikaiset nestesimulaatiot

Nesteiden virtausten mallintaminen tietokoneella on haastava ja paljon tutkittu ongelma. Kirjallisuuskatsauksena toteutetussa tutkielmassa tarkastelen ja vertailen erilaisia simulaatiomenetelmiä keskittyen erityisesti tietokonegrafiikan sovelluksiin, joissa reaaliaikainen vuorovaikutus on yleinen ta...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Myyrä, Mikael
Other Authors: Informaatioteknologian tiedekunta, Faculty of Information Technology, Informaatioteknologia, Information Technology, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Bachelor's thesis
Language:fin
Published: 2019
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64632
Description
Summary:Nesteiden virtausten mallintaminen tietokoneella on haastava ja paljon tutkittu ongelma. Kirjallisuuskatsauksena toteutetussa tutkielmassa tarkastelen ja vertailen erilaisia simulaatiomenetelmiä keskittyen erityisesti tietokonegrafiikan sovelluksiin, joissa reaaliaikainen vuorovaikutus on yleinen tavoite. Menetelmät voidaan luokitella aineen tilan esittämistavan perusteella ruudukko- ja hiukkasmenetelmiin. Molemmilla on omat etunsa ja haasteensa, mutta yleisiä ongelmia liittyy mm. numeeriseen stabiilisuuteen ja laskennan aikavaativuuteen. Lisäksi käyn vaihe vaiheelta läpi Stamin ruudukkomenetelmän, joka on monen muun ruudukkomenetelmän perusta. Computer simulation of the flow of liquids is a challenging and extensively researched problem. In this literature review I examine and compare different simulation methods with a focus on computer graphics applications, in which real-time interaction is often desired. Methods can be categorized by their representation of the simulated material into grid-based and particle-based methods. Both categories have their own advantages and challenges, but common problems include e.g. numerical stability and computational complexity. Additionally, I provide a step-by-step overview of Stam's Stable Fluids method, which forms the basis of many other grid-based methods.