WebGL技术下的SPH流体模拟方法

摘要：

随着WebGL技术标准的发展,浏览器端可以无插件地进行复杂实时的计算机流体模拟,但是流体的实时模拟对平台的实时计算和渲染能力有很高的要求,同时常用的流体模拟方法在Web前端很难达到理想的渲染帧率.针对该问题,提出了在WebGL环境下基于多帧缓冲区的SPH流体实时模拟方法,首先,对传统的邻域粒子链表搜索算法进行改进;然后在频繁的粒子位置与速度更新过程中,提出基于多帧缓冲区的中间数据存储和传输方法;最后,采用离屏渲染的方式将多个需要绘制的数据一次性送入主帧缓冲区中进行渲染.实验结果表明,该方法可以使SPH流体模拟完全运行在GPU上,并且该方法是基于CPU的链表搜索算法的渲染帧率的5倍,同时,在粒子数目增加至50k且进一步增加的情况下,比基于GPU的Bayraktar算法具有明显的优势,能够满足在Web前端进行三维场景渲染的帧率要求.

关键词：光滑粒子动力学(SPH)、流体模拟、WebGL、图形处理器

所属期刊栏目：38

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFB0501502;海南省自然科学基金项目20154171;三亚市院地科技合作项目2015YD21;中国科学院"一三五"规划项目Y6SG0200CX

在线出版日期：2017-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2406-2411