密闭空间多源烟雾扩散的实时仿真

摘要 实时动态烟雾的模拟是计算机图形学的研究热点，密闭空间多源烟雾扩散的实时仿真尤其具有挑战性.首先，为进一步表现存在障碍物的密闭空间中烟雾扩散态势，利用Kanilan功率密度谱建立密闭空间中小尺度可变风场，并考虑风力衰减因子，增强烟雾与障碍物的实时交互效果；同时，为提高实时性，引入MacCormack方法动态求解NS方程中的对流项，大大的减少了计算量；其次，借助AABB包围盒技术实现网格的建模，使密闭空间不再是单一的矩形，可以表现不同形状的烟雾空间，拓展了烟雾扩散模拟的应用领域；然后，采用双向耦合的方法动态表现烟雾与移动障碍物之间的相互作用力，使交互细节更加逼真自然；最后，设计多种密闭空间多源烟雾扩散的实验实例，实验表明，能够实时模拟出密闭空间中烟雾扩散、抽离及与移动障碍物交互的自然逼真的效果