[发明专利]流体碰撞效果的展示方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本公开实施例提供了一种流体碰撞效果的展示方法、装置、电子设备及存储介质，涉及计算机图像学技术领域。该方法包括：根据预设加速度调整网格在当前帧的速度，根据网格的调整后的速度、网格与三维虚拟空间中预设的容器壁的位置关系以及预设的反弹速度，获得网格在下一帧的速度；根据网格在下一帧的速度以及网格内的流体粒子在当前帧的速度，获得流体粒子在下一帧的速度，根据流体粒子在下一帧的速度以及在当前帧的三维坐标，获得流体粒子在下一帧的三维坐标；根据三维流体中所有流体粒子在下一帧的三维坐标，在三维虚拟空间中展示下一帧的三维流体。本公开实施例能够展示更加真实自然的流体碰撞效果。

技术领域

本公开涉及计算机图像学技术领域，具体而言，本公开涉及一种流体碰撞效果的展示方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

流体模拟是计算机图形学和动画的一个非常重要的技术，逼真的流体将为用户带来更真实的体验。但流体的模拟很困难，因为正确的模拟流体行为，模拟流体行为包括对流，扩散，湍流及表面张力的模拟是很复杂的。

流体模拟通常有两种方法：基于网格的流体展示方法和基于流体粒子的流体展示方法。

1)基于网络的流体展示方法是把流体看成是连续的，而把空间区域离散成网格，再使用有限差分法即欧拉模型来实现基于网格的流体模拟的全过程。基于网格的流体模拟的方法的缺点是：扩散，湍流及表面张力的模拟过程中需要计算的强度大，而且整个模拟过程不能逼真的模拟例如模拟空间有界的一些模拟效果。

2)基于粒子的流体展示方法所采用的模型为拉格朗日模型，是把流体表示成一组离散的流体粒子，通过求解粒子动力学来模拟整个流体运动的全过程。目前被广泛采用的基于粒子的流体展示方法是光滑粒子流体动力学方法，该方法存在边界粒子计算精度低和张力不稳定的固有缺陷。

在目前的流体展示效果中，当粒子运动到空间壁时，粒子速度强制设置为0，显然这与真实的流体碰撞效果存在很大差异，模拟出的流体仿真性很差，并且还会有部分流体粒子移动到三维虚拟空间的外部，造成显示效果损失。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的流体碰撞效果的展示方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，提供了一种流体碰撞效果的展示方法，该方法包括：

对展示三维流体的三维虚拟空间进行网格化处理，获得网格集合，获得三维流体中各流体粒子在当前帧的三维坐标和速度，以确定各流体粒子在当前帧所在的网格；

对于网格集合中的每个网格，根据网格内部以及预设范围内的周边网格内的流体粒子在当前帧的速度，获得网格在当前帧的速度；

根据预设加速度调整网格在当前帧的速度，获得网格的调整后的速度，根据网格的调整后的速度、网格与三维虚拟空间中预设的容器壁的位置关系以及预设的反弹速度，获得网格在下一帧的速度；

根据网格在下一帧的速度以及网格内的流体粒子在当前帧的速度，获得流体粒子在下一帧的速度，根据流体粒子在下一帧的速度以及在当前帧的三维坐标，获得流体粒子在下一帧的三维坐标；

根据三维流体中所有流体粒子在下一帧的三维坐标，在三维虚拟空间中展示下一帧的三维流体。

第二方面，提供了一种流体碰撞效果的展示装置，包括：

网格处理模块，用于对展示三维流体的三维虚拟空间进行网格化处理，获得网格集合，获得三维流体中各流体粒子在当前帧的三维坐标和速度，以确定各流体粒子在当前帧所在的网格；

网格速度模块，用于对于网格集合中的每个网格，根据网格内部以及预设范围内的周边网格内的流体粒子在当前帧的速度，获得网格在当前帧的速度；