Towards practical real-time water simulations: Multiphase Smoothed Particle Hydrodynamics (M-SPH)
Uygulanabilir gerçek-zamanlı su simülasyonlarına doğru: Çok-fazlı Yumuşatılmış Parçacık Hidrodinamiği (M-SPH)
- Tez No: 222806
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ÖZGÜÇ, YRD. DOÇ. DR. TOLGA ÇAPIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Su ve diğer akışkanların benzetimi, bilgisayar grafiğinde hep popüler bir konu olmuştur ve bu konuda akışkan simülasyonun değişik yönlerini içeren pek çok çözüm sunulmuştur. Fakat bu çözümlerin çoğu, akışkanlar dinamiğinin karmaşık doğasından dolayı, gerçek zamanlı konulara, özellikle de bilgisayar oyunları gibi kullanıcı etkileşimi olan uygulamalara uygulanabilir nitelikte değildir. Gerçekçi bir davranışın yanında gerçek zamanlı koşum kısıtlarına da uymayı hedefleyen çözümler genellikle Navier-Stokes denklemlerini Yumuşatılmış Parçacık Hidrodinamiği (Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH) tekniğini kullanarak çözme eğilimindedirler. Biz bu çalışmada, su dinamiğini modellemek için birden çok SPH katmanı kullanarak yeni bir yaklaşım ortaya koyuyoruz. Bu yaklaşım, toplam hesaplama zamanını azaltırken, su yüzeyindeki detay seviyesini de arttırmaktadır. Bunun için, su yüzeyini daha detaylı göstermek üzere küçük parçacıklar kullanan SPH katmanları kullanılırken, suyun geriye kalan büyük kısmına genel akışkan davranışını koruyacak şekilde daha az sayıda ancak daha büyük parçacıklar kullanan katmanlar uygulanmıştır. Bu şekilde, su miktarı arttıkça katlanan performans kazanımları sağlanırken, görsel açıdan benzer veya daha gerçekçi sonuçların alınması başarılmıştır.
Özet (Çeviri)
Simulation of water and other fluid phenomena have always been a popular topic in the computer graphics research area and many solutions provided in this topic covers many fluid simulation aspects. However, with the complex nature of physics of fluid dynamics, usually these solutions are not applicable to the real-time domain, especially interactive applications like computer games. The solutions that both target a realistic behavior and real-time CPU boundaries tend to solve the problem by utilizing Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) technique in the solution of Navier-Stokes equations. In this study, we introduce a novel approach for modeling of the water dynamics with multiple layers of SPH. This approach increases the level of detail in the constructed water surfaces while decreasing the required overall computation time. To achieve this, an extra SPH layer is introduced to use larger particles to fill most of the fluid volume which helps to simulate general fluid behavior in less numbers while utilizing other extra SPH layers with small particles to fill up in-betweens for finer detail in water surfaces. The performance gain can be up to several magnitudes with the increase of the water size while maintaining visually similar or more appealing results.
Benzer Tezler
- Ev tipi buzdolabında buz oluşumunun sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of ice formation in a household refrigerator
AHMET UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- İstanbul boğazı'nda kritik dönüş manevralarının simülatör tabanlı risk analizi: Aframax tanker örneği
Simulator-based risk analysis of critical turning manoeuvres in the istanbul strait: A case study of an aframax tanker
ALPER AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS EMRE ŞENOL
- Simulator-based evaluation of human response in emergencies
Acil durumlarda ınsan faktörünün simülatör ortamında değerlendirilmesi
ESMA UFLAZ
Doktora
İngilizce
2023
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ÖZCAN ARSLAN
- Lineer olmayan yalpa hareketinin sistematik duyarlılık analizi
Systematic sensibility analysis of the nonlinear roll motion
ZAFER ATAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM YILDIZ
- Comprehensive assessment of decentralized stormwater systems in urbanized areas under climate change and watershed characteristics
Şehirleşmiş bölgelerde iklim değişikliği ve havza özellikleri altında merkezi olmayan yağmur suyu sistemlerinin kapsamlı değerlendirmesi
SİNA SAM
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGER