Animation de fluides viscoélastiques à base de particules
Sommaire
Ce mémoire introduit une méthode de simulation de fluides viscoélastiques permettant
de générer des animations réalistes de substances telles que la peinture ou la boue
alors qu'elles éclaboussent sur des objets en mouvement. La simulation est basée sur un
syst`eme de particules évoluant dans le temps en tenant compte de l'incompressibilité, de
la tension de surface, de la viscosité, de l'élasticité et de la plasticité. L'incompressibiliét
et la tension de surface sont simultanément obtenues à l'aide d'une nouvelle procédure
appelée relaxation de double densité, qui fait évoluer les particules selon deux forces
de pressions opposées. Cette technique minimise les changements de volume tout en
emp¿echant le regroupement des particules en agrégats. Des effets de tension de surface
tels que la formation de gouttes et de filaments émergent naturellement de ce processus.
L'élasticité et la plasticité sont obtenues en pla¸cant des ressorts de longueur de repos
variable entre les particules voisines. Des effets de plasticité non-linéaire (permettant de
générer des substances telles que la plasticine) sont simulés en modifiant les longueurs
de repos des ressorts selon des règles simples.
Une extension permettant les interactions entre le fluide et des objets dynamiques est
aussi proposée. Nous présentons divers scénarios de simulations, incluant la simulation
de pluie, de fontaines, d'argile, de tourbillons de miel, de fluides adhérant sur des objets,
et d'objets flottants. La méthode est robuste et stable, et peut animer interactivement
des éclaboussures détaillées.
Mots-clés
Phénomènes naturels, animation basée sur la physique, dynamique des fluides, fluides
viscoélastiques, systèmes de particules, smoothed particle hydrodynamics, infographie.
Online version
Available here in french (en français)
in Adobe PDF format (4.3 MB).
BibTeX
@MastersThesis{Clavet:2005:MSC,
author = "Simon Clavet",
title = "Animation de fluides viscoélastique à base de particules",
month = aug,
year = 2005,
type = "M.Sc. Thesis",
school = "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche
Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
}
