Dinamika fluida

Dinamika fluida predstavlja važno područje u računalnoj grafici. Fluidi su kao pojava vrlo česti u svakodnevnom životu. Područja primjene računalne simulacije fluida vrlo je raznoliko - od računalnih igara, preko medicinskih vizualizacija, do specijalnih efekata u filmskoj industriji. Zbog prirode njihove kompleksnosti teško ih je u potpunosti realno vizualizirati i simulirati.

Polazište dinamike fluida predstavljaju Navier-Stokesove jednadžbe. Integralne je funkcije moguće pojednostaviti korištenjem "Smoothed Particle Hydrodynamics" metode. Pri računanju potrebno je obratiti pozornost na očuvanje Newtonova 3. zakona gibanja. Naime, komponente tlaka na česticama u općenitom slučaju nisu jednakog iznosa. U očuvanju 3. Newtonova zakona pomaže upravo SPH metoda, kojom se tlak pretvara u simetričnu funkciju. Lagrangeov pristup u kojem je fluid predstavljen česticama pogodan je za simulaciju toka fluida. Poziciju čestica fluida moguće je proizvoljno odrediti, za razliku od Eulerovog fluida gdje je pozicija čestica ograničena rešetkom.

Proces dodjeljivanja veličina parametrima čestica pojednostavljuje Verlet integracija. Parametre simulacije, primjerice broj čestica, potrebno je prilagoditi sklopovskim komponentama razvojnog okruženja. Ukoliko sklopovlje nije u mogućnosti vremenski pratiti veći broj izračuna potreban za simulaciju, narušava se tzv. svojstvo rada u stvarnom vremenu ("real-time" svojstvo), što negativno utječe na izvedbu simulacije. Općenito, potrebno je minimizirati broj računskih operacija unutar programa. Primjerice, uvođenjem pomoćnih varijabli u kojima se pohranjuju potrebne međuvrijednosti, čime se izbjegava višestruko računanje.

Parametri simulacije veoma su osjetljivi na promjene. Neadekvatna veličina pojedinog parametra može bitno narušiti konačnu izvedbu. Stoga je priikom njihovog zadavanja potrebno paziti na postojeću međuovisnost.

Design downloaded from free website templates.