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公开(公告)号：CN119004833A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411145031.6
申请日：2024-08-20
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/20 , G06F16/901 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种层间独立的平衡树并行构建方法，所述方法包括：采用层次无关的并行算法为最精细一层的每个节点构建N‑平衡最小生成树，其中最精细一层的节点至少包含一个种子节点；使用线程安全的哈希表将所有N‑平衡最小生成树合并到单个树中，以消除重复节点，所述重复节点表示在构建单个树结构过程中被重复创建的节点；为所有的中间节点建立父子关系，基于中间节点及父子关系构建出全部叶节点，完成平衡树构建；其中，所述中间节点表示包括至少一个子节点的节点，所述叶节点表示不包括任何子节点的节点。本发明消除树的构建和平衡细化过程对层次的依赖性，避免了构造重复的内部节点，使得算法与GPU实现完全兼容。
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公开(公告)号：CN111104753B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201911390333.9
申请日：2019-12-30
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明涉及一种基于SPH的粘性不可压缩流体仿真方法，为高精度、高鲁棒性的基于SPH的粘性不可压缩流体仿真方法，通过不可压缩约束和粘性约束的统一求解方案避免其求解过程产生非物理性的冲突和漂移误差，以不布设Ghost粒子的方式快速高效地解决表面粒子缺失问题。本发明可稳定模拟不同粘性系数取值的牛顿流体和变粘性系数的非牛顿流体，可长时间保持粘性流体的表面形态，且能够对粘性流体的拉伸变细过程、绕绳效应、薄膜形态等诸多精细运动过程进行准确地仿真。
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公开(公告)号：CN111104753A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201911390333.9
申请日：2019-12-30
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明涉及一种基于SPH的粘性不可压缩流体仿真方法，为高精度、高鲁棒性的基于SPH的粘性不可压缩流体仿真方法，通过不可压缩约束和粘性约束的统一求解方案避免其求解过程产生非物理性的冲突和漂移误差，以不布设Ghost粒子的方式快速高效地解决表面粒子缺失问题。本发明可稳定模拟不同粘性系数取值的牛顿流体和变粘性系数的非牛顿流体，可长时间保持粘性流体的表面形态，且能够对粘性流体的拉伸变细过程、绕绳效应、薄膜形态等诸多精细运动过程进行准确地仿真。
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公开(公告)号：CN115374722A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210976684.3
申请日：2022-08-15
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/25 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种拉伸稳定的SPH流体仿真方法，可有效削弱SPH流体仿真过程中拉伸不稳定问题。本发明在SPH流体仿真过程中引入了两种新的粒子，即：作为压强场采样点的虚粒子，和具有速度属性且携带有流体质量的实粒子，并基于这两种粒子构建了基于SPH投影法的流体仿真技术方法。此外，本发明提供了两中虚粒子生成方法，以在不增加过多计算花销的前提下高效地生成虚粒子。本发明能够有效削弱原SPH流体仿真方法中的拉伸不稳定问题，显著提高流体仿真的稳定性、视觉质量和精确性。本发明不仅能够真实、精确地模拟处于拉伸状态下流体的薄层、细流、飞溅和液滴等形态，而且可实现无粘性流体的稳定模拟。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112163384B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202011119179.4
申请日：2020-10-19
Applicant: 北京大学 , 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/25 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种面向自由表面流的固体边界提取方法，包括获取自由表面流体中固体边界附近的若干流体粒子组成的流体计算域，计算固体边界的固体体积积分；将固体体积积分转化为固体边界与各流体粒子支撑域相交面上的表面积分，并使用若干三角形代表相应表面积分；生成一均匀网格结构存储若干三角形，获取每一均匀网格单元存储的三角面片；通过各流体粒子所属的均匀网格单元进行邻域查找，获取邻域内的各三角形索引，并对各三角形按照所在平面进行聚类；计算每一流体粒子的每一类三角形相应的固体边界积分，得到自由表面流的固体边界。本发明通过对所有三角形聚类，避免了在相邻三角形之间引入不连续性，能够处理复杂的实心边界。
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公开(公告)号：CN112163384A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011119179.4
申请日：2020-10-19
Applicant: 北京大学 , 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/25 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种面向自由表面流的固体边界提取方法，包括获取自由表面流体中固体边界附近的若干流体粒子组成的流体计算域，计算固体边界的固体体积积分；将固体体积积分转化为固体边界与各流体粒子支撑域相交面上的表面积分，并使用若干三角形代表相应表面积分；生成一均匀网格结构存储若干三角形，获取每一均匀网格单元存储的三角面片；通过各流体粒子所属的均匀网格单元进行邻域查找，获取邻域内的各三角形索引，并对各三角形按照所在平面进行聚类；计算每一流体粒子的每一类三角形相应的固体边界积分，得到自由表面流的固体边界。本发明通过对所有三角形聚类，避免了在相邻三角形之间引入不连续性，能够处理复杂的实心边界。
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公开(公告)号：CN117933040A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311765290.4
申请日：2023-12-20
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/25 , G06F111/04 , G06F111/18 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开一种基于半隐式连续迭代的不可压缩流体仿真方法及系统。本发明引入了一种半隐式的连续迭代方法，用于迭代调整粒子位置以确保流体不可压缩性。与PBD框架中通常采用高斯‑牛顿方法不同，本发明所提出的半隐式方法消除了在每种情景下调整数值参数的需要。它可为具有不同数值参数特征的流体系统可靠地生成一致和稳定的模拟结果，包括粒子大小、时间步长等参数的变化。同时，该发明具备高度并行性，可实现不可压缩流体的高效实时仿真，为虚拟现实、元宇宙等场景内容生成提供便利。
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公开(公告)号：CN115408733A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210803437.3
申请日：2022-07-07
Applicant: 北京大学 , 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/10 , G06F30/25 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了面向物理系统的仿真方法和电子设备，涉及计算机图形学领域。仿真方法包括：按照预设规则，将每个物体分别离散化为多个几何基本单元；获取物理系统在第一时刻的第一状态变量；对物理系统中的几何基本单元进行碰撞检测，得到在物理系统在第一时刻发生的接触；根据物理系统在第一时刻的第一状态变量，构建物理系统的模型；根据物理系统在第一时刻的第一状态变量和物理系统在第一时刻发生的接触，构建物理系统的约束；所述物理系统的约束至少包括双尺度接触约束；基于所述物理系统的约束对所述模型求解，得到物理系统在第二时刻的第一状态变量。通过该仿真方法和电子设备，可以解决处理多种物体之间的相互作用问题。
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公开(公告)号：CN115994976A
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202211578074.4
申请日：2022-12-06
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06T17/00
Abstract: 本发明涉及一种基于GPU的AASDF的构建方法及系统，其方法包括：S1：根据AASDF的定义，确定AASDF和层次稀疏八叉树的约束条件；步骤S2：用Eikonal方程定义AASDF模型；S3：构建AASDF模型的最精细层的叶节点；S4：基于叶节点，自下而上的顺序逐层构建AASDF模型中间层的节点；S5：基于中间层的节点初始化基于均匀网格构建的AASDF模型顶层的节点，采用标准快速迭代算法迭代更新，直至顶层节点收敛，AASDF模型构建完成；S6：基于AASDF模型的层次结构构建全局邻域关系，然后采用移动最小二乘基于节点的邻域关系进行插值，实现对AASDF的访问；S7：对任意两个AASDF模型重复步骤S3～S5进行自下向上的布尔运算。本发明提供的方法使用层次稀疏八叉树结构，实现AASDF在GPU的并行构建以及布尔运算。
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