PARIS模拟器算例介绍

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cpc.2021.107849

算例部分在第四章。

4.1基础测试

4.1.1泊肃叶流动

设置一个8*8*2网格,模拟二维正方形水槽内的泊肃叶流动。参数[latex]||\nabla p||=\mu=\rho=1[/latex].在水槽左端右端设置压强边界条件。模拟至流场以1e-3精度稳定,约在1000步后,时刻1达成。使用显式viscous diffusion.上下边界处使用粘性边界条件u=0.

4.1.2二维斯托克斯流

和泊肃叶流动相同,但计算区域中心有一直径为0.5的圆盘。不进行advect[……]

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关于MAC网格不可压流体求解中投影矩阵的笔记

现假设我们有一流体格i,和与之相邻的格子j。我们研究投影矩阵A中,代表(i,j)格子对的元素(下简记为A[i,j])和i格子所对应的对角元(下简记为A[i,i])的数值情况。注意,i和j都是格子,本身坐标是一个向量,不要与矩阵坐标相混淆。

现列举j的几种情况。

情况一:j亦是流体格。此时,j格压强也是未知数,A[i,j]=-1,而A[i,i]中有一项1,如下图。(或在porous flow中,面积分数为a,那就是-a和a)

情况二:j亦是流体格,但i和j中间有一Neumann边界条件(虽然这很奇怪,我怀疑它会不会出现)。此时格子i的方程中,i-j相关联的项直接被取消,[……]

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Robert Bridson书中关于自由表面求解的笔记

Fluid Simulation for Computer Graphics第二版,8.2节。

在求解自由表面流体时,简单地把计算域划分为液体格和气体格,会导致artifact.如果能更精确地追踪表面,可以修改一下在水-气界面附近计算压强差的方式。

根据Gibou et al. 2002的ghost fluid方法,可以把更新流体速度节点[latex]u_{i+1/2,j,k}[/latex]的方程写作

假设(i,j,k)在流体内部,而(i+1,j,k)在空气中,即[latex]\phi_{i,j,k}\leq 0<\phi_{i+1,j,k}[/latex].认为[……]

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Ubuntu 20.04 Server软路由配置折腾记录

记录一下最近的一次折腾,使用一台安装了Ubuntu 20.04 Server的工控机搭建软路由,并成功配置家庭NAS的内网访问。计算机网络没好好学,全靠本能debug,感谢lcy同志的全程技术科普(

本文主要参考了https://blog.lcy.im/2017/09/14/%E4%BB%8Eubuntu-server-%E5%BC%80%E5%A7%8B%E9%85%8D%E7%BD%AE%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%88%86%E6%B5%81%E7%9A%84%E8%BD%AF%E8%B7%AF%E7%94%B1/

网络拓扑设计

瞎画的,是这意思就行([……]

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Real-time exploration of regular volume data by adaptive reconstruction of isosurfaces读书笔记

本文讨论使用Octree(八叉树)重建表面的问题。

3 Continuous isosurfaces

讨论连续性问题。

如果在Octree上储存数据,那么在不同大小的格子交界的地方,数据可能会不连续。

本文采用的方法:在大小格子交界处,让大格子在小格子上sample数值:

也就是用方块节点插值出来三角节点的值,把原来的扔掉。这样一来,小格子上的数值就是线性的,那么marching cubes就会在大小格子上得到同样的intersection point,也就是说数值是连续的。

但是,虽然数值连续,但算出来的表面不一定连续。如图3:

本文的方法,[……]

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关于马拉戈尼效应(Marangoni Effect)

本文基于维基百科内容写作:

https://en.wikipedia.org/wiki/Marangoni_effect

https://en.wikipedia.org/wiki/Marangoni_number

示例视频(需科学上网):

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/Marangoni_effect_experimental_demonstration.ogv

马拉戈尼效应由表面张力的梯度产生。在简化情况下,流体被马拉戈尼效应驱动而流动的特征速度[latex]u\sim\Delta\ga[……]

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OpenGL屏幕像素坐标问题

传给glutMouseFunc()的(x,y)是左上至右下的坐标:x表示离屏幕左边缘的像素数,y表示离屏幕上边缘的像素数,如图:

而glReadPixels()采用的坐标系统则与此不同,它是从左下到右上的。也就是说,x表示离屏幕左边缘的像素数,y表示离屏幕下边缘的像素数,如图:

所以,如果想把glutMouseFunc()取得的坐标传给glReadPixels(),就需要做一个变换:

y=Height-y-1

[……]

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读书笔记:A Model for Soap Film Dynamics with Evolving Thickness

3 SOAP FILM DYNAMICS WITH VARYING THICKNESS

3.1 Definitions and Setting

流体在薄膜上的流动遵循带有表面张力项的无粘NS方程:

这个x上面一点就是速度的意思。(1)右端第一项是表面张力。里面的u代表气-液界面,l代表液-气界面。H是平均曲率,n是法向。这里u和l得名于“upper”和“lower”.

然后[latex]\delta_{S^u},\delta_{S^l}[/latex]是狄拉克函数,在[latex]S^u,S^l[/latex]之外消逝。

压强p在除边界之外的地方二阶可导,在每[……]

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Efficient elasticity for character skinning with contact and collisions部分翻译(碰撞检测部分)

7 约束和碰撞

我们使用点约束(point constraints),这样一方面施加软体约束(例如bone attachments),一方面解决物体之间的碰撞/自碰撞。特别地,我们在规则网格(lattices)上放一些代理点(proxy points),在这些点上记录力,并用三次插值法把这些力分配回六面体网格节点上(hexahedral cells)。[Sifakis et al. 2007]展示了这种方法的效率。

碰撞检测

对碰撞的响应(collision response)由一系列代理点决定,它们大致覆盖了碰撞表面。我们使用一种基于惩罚项(penalty)的响应方式,这个[……]

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读书笔记:An Introduction to Physically Based Modeling: Rigid Body Simulation I—Unconstrained Rigid Body Dynamics(SIGGRAPH’97 COURSE NOTES)

1 模拟基础

用“状态向量”表示一个质点的状态:

如果三维,就是六个数。这个Y可以扩展到n个质点:

我们先暂且考虑一个质点。F(t)是该质点t时刻所受合力。假设该点有质量m,那么状态向量的变化率就是:

2 刚体基本概念

2.1 位置和方向

质点没有方向,刚体有,所以复杂一点。描述刚体,首先需要位置x(t),然后是3*3旋转矩阵R(t).我们称x(t)和R(t)是刚体的“空间变量”。

在固定的body space里面定义刚体的形状。之后就可以用x(t)和R(t)把它变换到world space下。我们约定刚体质心在原点(0,0,0).假设R([……]

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