Improving the Realism of Real-Time Simulation of Fluids in Computer Games
Translated title
Forbedring af Realismen af Real Time Simulering af Væsker i Computer Spil
Author
Laursen, Jens Christian Morten
Term
4. term
Education
Publication year
2013
Submitted on
2013-05-30
Pages
66
Abstract
Denne afhandling præsenterer udviklingen af en realtids-væskesimulering til spilmotoren Unity3D. Metoden bygger på Navier–Stokes-ligningerne, løst på et 2D eulerisk gitter (et fast gitter, som væsken bevæger sig igennem) kombineret med et højdefelt (en enkel måde at repræsentere overfladehøjder på). Målet er grafisk overbevisende resultater ved interaktive billedrater og at kunne håndtere forskellige typer væsker samt samspil med faste objekter med varierende tæthed. Afhandlingen giver en introduktion til væskedynamik for grafik, skitserer forskelle mellem udbredte simuleringsmetoder og beskriver de vigtigste aspekter og ligninger bag løsningen. Den færdige simulering kan håndtere små mængder væske med justerbar viskositet (tykkelse), bruger-påførte kræfter og tovejskobling med faste legemer (væsken påvirker objekter, og objekter påvirker væsken) ved mere end 60 billeder i sekundet.
This thesis presents the development of a real-time fluid simulation for the Unity3D game engine. The method is based on the Navier–Stokes equations, solved on a 2D Eulerian grid (a fixed grid the fluid moves through) combined with a height field (a simple way to represent surface height). The aim is visually convincing results at interactive frame rates and support for different kinds of fluids and interactions with solid objects of varying density. The thesis introduces fluid dynamics for computer graphics, outlines differences among common simulation approaches, and details the key aspects and equations used. The resulting simulation handles small volumes of fluid with adjustable viscosity (thickness), user-applied forces, and two-way coupling with solids (fluids push on objects and objects push back) at over 60 frames per second.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents