Animating gases with hybrid meshes

Feldman, Bryan E.; O’Brien, James F.; Klingner, Bryan M.

doi:10.1145/1186822.1073281

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“…Müller et al [10] used MLS to compute the spatial derivatives of a point-based surface to model physical deformations, and Feldman et al [7] used MLS to interpolate fluid velocities.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

“…We will then develop our divergence constrained vector interpolation in Section 3. The easiest introduction to MLS is possibly Nealen [11], and most of the notation that we use comes from Feldman et al [7] and Shen et al…”

Section: Moving Least Squaresmentioning

confidence: 99%

“…Feldman et al [7] constrain a moving least squares (MLS) approximation with the normal component of velocity in order to obtain a smooth vector field from an adaptive (or hybrid) grid. MLS also looks to be a promising technique for higher-order interpolation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Divergence‐constrained moving least squares for fluid simulation

Hong¹,

Yoon²,

Kim³

2008

Computer Animation & Virtual

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Developing suitable interpolation methods to simulate dynamic motions of continuous materials such as fluids is an important problem. In this paper, we propose a novel method to enforce the divergence condition to the interpolated velocity field by moving least squares, by means of the diffusive derivatives and moving divergence constraints that allow the practical use and easy implementation. As results, we present the velocity interpolation examples and a fluid-like particle simulation method to show the meaningful potential of our method as a tool of physical interpolation for fluid simulations.

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“…Müller et al [10] used MLS to compute the spatial derivatives of a point-based surface to model physical deformations, and Feldman et al [7] used MLS to interpolate fluid velocities.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Section: Moving Least Squaresmentioning

confidence: 99%

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Divergence‐constrained moving least squares for fluid simulation

Hong¹,

Yoon²,

Kim³

2008

Computer Animation & Virtual

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“…The automation of the construction of optimal meshes continues to challenge the mesh generation community. Furthermore, the mesh itself may evolve during simulation [Feldman05]. Solids are also used in medical visualization and surgery planning to represent the desired parts (bone, cartilage, heart, brain, artery) of a human anatomy and to simulate the effect of a contemplated surgical intervention (graft of cartilage, cardiopulmonary connection [Llamas05], radiation).…”

Section: Applicationsmentioning

confidence: 99%

Solid and Physical Modeling

Rossignac

2007

Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering

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The sections in this article are Introduction Topological Domain Geometric Domain and Representation Schemes Triangle Meshes Curved BReps Constructive Solid Geometry Parameters, Constraints, and Features Variational Geometry Morphological Transformations and Analysis Human‐Shape Interaction Conclusions

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“…Porém, apesar de seu valor em termos de aceleração, esse tipo de método ainda está preso a uma representação das fronteiras baseada em blocos alinhados com os eixos. Uma abordagem diferente é a utilização de particionamentos em malhas simpliciais com informações topológicas explícitas [15,[22][23][24], mas o custo associado geralmente é alto demais para aplicações interativas. Finalmente, também existem abordagens completamente diferentes como a proposta por Batty [11]: em seu trabalho, o passo de projeção é reformulado como um problema de minimização de energia, resultando na eliminação completa de artefatos de alinhamento mesmo com discretizações regulares relativamente grosseiras.…”

Section: Trabalhos Relacionadosunclassified

Simulação Eficiente De Fluidos No Espaço Paramétrico De Malhas Estruturadas Tridimensionais

BARROSO¹

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AgradecimentosAo meu orientador Professor Waldemar Celes, pelo incentivo e apoio constantes durante toda a realização do trabalho.Ao CNPq, à FAPERJ, à PUC-Rio e ao Tecgraf, pelos auxílios concedidos, sem os quais este trabalho não poderia ter sido realizado.Aos meus pais, avós, irmãos e primos por todo o estímulo, apoio e confiança, e por todas as conversas revigorantes ao telefone ou nos almoços de domingo.À minha futura esposa Beatriz pelo apoio e carinho incondicionais nos melhores e piores momentos, pela paciência nos momentos de crise, e pelo constante incentivo à conclusão deste trabalho.Aos meus colegas da PUC-Rio e especialmente do Tecgraf pela amizade, brincadeiras e jogatinas, bem como pela cooperação, pelo aprendizado mútuo e pelo apoio ao longo de todo esse tempo.A todos os professores e funcionários do Departamento de Informática e do Tecgraf pelos ensinamentos e pela ajuda nos problemas e tarefas do dia-adia acadêmico. Fluidos são extremamente comuns em nosso mundo e têm papel central em muitos fenômenos naturais. A compreensão de seu comportamento tem importância fundamental em uma vasta gama de aplicações e diversas áreas de pesquisa, da análise de fluxo sanguíneo até o transporte de petróleo, da exploração do fluxo de um rio até a previsão de maremotos, tempestades e furacões. Na simulação de fluidos, a abordagem conhecida como Euleriana é capaz de gerar resultados bastante corretos e precisos, mas as computações envolvidas podem se tornar excessivamente custosas quando há a necessidade de tratar fronteiras curvas e obstáculos com formas complexas. Este trabalho aborda esse problema e apresenta uma técnica Euleriana rápida e direta para simular o escoamento de fluidos em grades estruturadas parametrizadas tridimensionais. O principal objetivo do método é tratar de forma correta e eficiente as interações de fluidos com fronteiras curvas, incluindo paredes externas e obstáculos internos. Para isso, são utilizadas matrizes Jacobianas por célula para relacionar as derivadas de campos escalares e vetoriais nos espaços do mundo e paramétrico, o que permite a resolução das equações de Navier-Stokes diretamente no segundo, onde a discretização do domínio torna-se simplesmente uma grade uniforme. O trabalho parte de um simulador baseado em grades regulares e descreve como adaptá-lo com a aplicação das matrizes Jacobianas em cada passo, incluindo a resolução de equações de Poisson e dos sistemas lineares esparsos associados, utilizando tanto iterações de Jacobi quanto o método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. A técnica é implementada na linguagem de programação CUDA e procura explorar ao máximo a arquitetura massivamente paralela das placas gráficas atuais. Palavras-chaveDinâmica dos fluidos computacional; simulação Euleriana; parametrização de domínios; transformação de coordenadas; computação paralela; Fluids are extremely common in our world and play a central role in many natural phenomena. Understanding their behavior is of great importance to a broad range of applications and several areas of ...

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Animating gases with hybrid meshes

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Divergence‐constrained moving least squares for fluid simulation

Divergence‐constrained moving least squares for fluid simulation

Solid and Physical Modeling

Simulação Eficiente De Fluidos No Espaço Paramétrico De Malhas Estruturadas Tridimensionais

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