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公开(公告)号：CN109359312A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201810866039.X
申请日：2018-08-01
Applicant: 中国科学院软件研究所 , 北京大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种干燥颗粒流实时仿真与交互方法，其步骤包括：1)利用浅沙方程对干燥颗粒流动力学进行建模；2)利用二维高度场对模型离散化，得到高度场每个网格单元存储干颗粒流的深度及水平运动速度；3)采用三维均匀网格对距离高度场表面设定深度以内的区域离散化；4)利用水平运动速度对3)离散化所得各网格单元中的干燥颗粒沿颗粒流的水平速度方向进行平流操作；然后对干燥颗粒的垂直坐标进行变换，使得干燥颗粒沿着干燥颗粒场的表面运动；5)对高度场施加压强力和摩擦力进行速度更新，并用更新后的速度对颗粒流沿其水平速度方向进行平流操作；6)重复3)～5)之间的操作并更新时间，直到达到设定的仿真终止条件。
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公开(公告)号：CN109359312B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN201810866039.X
申请日：2018-08-01
Applicant: 中国科学院软件研究所 , 北京大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种干燥颗粒流实时仿真与交互方法，其步骤包括：1)利用浅沙方程对干燥颗粒流动力学进行建模；2)利用二维高度场对模型离散化，得到高度场每个网格单元存储干颗粒流的深度及水平运动速度；3)采用三维均匀网格对距离高度场表面设定深度以内的区域离散化；4)利用水平运动速度对3)离散化所得各网格单元中的干燥颗粒沿颗粒流的水平速度方向进行平流操作；然后对干燥颗粒的垂直坐标进行变换，使得干燥颗粒沿着干燥颗粒场的表面运动；5)对高度场施加压强力和摩擦力进行速度更新，并用更新后的速度对颗粒流沿其水平速度方向进行平流操作；6)重复3)～5)之间的操作并更新时间，直到达到设定的仿真终止条件。
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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：CN109002630A
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201810861812.3
申请日：2018-08-01
Applicant: 北京大学 , 中国科学院软件研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开一种超弹性材料的快速仿真方法。本方法为：1)对待仿真的三维模型进行均匀离散，并计算每个离散点的状态信息；2)设定离散点的邻域半径δ，构建每一离散点的邻域连接关系；3)根据待仿真的超弹性材料设置非线性函数、各向异性函数以及相关材料参数，确定三维模型的材质本构模型；4)依据材质本构模型和离散点存储的当前状态计算形变内能和对应产生的内力并施加在离散点上；5)对施加内力的离散点施加外力、摩擦力和弯曲防翻转力；然后求解下一个时刻离散点的位置和速度；6)对处理后的离散点进行碰撞检测与碰撞响应，调整离散点的位置和速度；7)重复4)～6)，直到仿真结束。本发明可有效地仿真非线性、各向异性现象。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109002630B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN201810861812.3
申请日：2018-08-01
Applicant: 北京大学 , 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种超弹性材料的快速仿真方法。本方法为：1)对待仿真的三维模型进行均匀离散，并计算每个离散点的状态信息；2)设定离散点的邻域半径δ，构建每一离散点的邻域连接关系；3)根据待仿真的超弹性材料设置非线性函数、各向异性函数以及相关材料参数，确定三维模型的材质本构模型；4)依据材质本构模型和离散点存储的当前状态计算形变内能和对应产生的内力并施加在离散点上；5)对施加内力的离散点施加外力、摩擦力和弯曲防翻转力；然后求解下一个时刻离散点的位置和速度；6)对处理后的离散点进行碰撞检测与碰撞响应，调整离散点的位置和速度；7)重复4)～6)，直到仿真结束。本发明可有效地仿真非线性、各向异性现象。
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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：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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公开(公告)号：CN119578027A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411506813.8
申请日：2024-10-28
Applicant: 中国科学院软件研究所
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开一种基于投影近场动力学的仿射多体系统实时仿真方法，属于计算机图形学领域。本发明针对传统基于隐式欧拉的约束多体动力学求解方法不易并行化的问题，使用投影近场动力学框架重新对问题建模，通过对多体系统中的碰撞物体对构建对偶形式约束关系，建模全局能量方程，使用半隐式连续迭代法对该方程中的非线性约束进行全局求解，使用牛顿法进行局部求解，重复全局求解和局部求解过程直到收敛，最后更新物体的位置、旋转状态、线速度和角速度。本发明无需组装全局海森矩阵，可实现涉及刚体柔体间复杂相互作用的实时仿真，实现高效并行化的多体动力学模拟。
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