本文選題：脫機(jī)增量算法 + Voronoi圖��； 參考：《華北水利水電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：水利工程結(jié)構(gòu)的災(zāi)變嚴(yán)重影響著人類的生活,危機(jī)人類安全。對(duì)工程結(jié)構(gòu)災(zāi)變過(guò)程進(jìn)行仿真有利于提高防災(zāi)減害水平。本文研究水利工程結(jié)構(gòu)災(zāi)變仿真,采用一種預(yù)破碎模式結(jié)合PhysX物理仿真引擎技術(shù)來(lái)模擬水利工程結(jié)構(gòu)的損毀過(guò)程,并選取南水北調(diào)中線工程雙洎河渡槽段為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,主要工作如下:1、基于Voronoi圖的實(shí)體破碎:為了提高模擬的實(shí)時(shí)性,采用基于幾何建模的模擬方法,使用脫機(jī)增量算法生成Voronoi頂點(diǎn)集合,以及格雷厄姆凸殼算法生成Voronoi多邊形,為了使Voronoi圖更符合現(xiàn)實(shí)中物體破碎后的形狀,采用多級(jí)隨機(jī)生成種子點(diǎn)的方法。這種在模型破碎之前對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格分割的處理方式,大大減少了物理計(jì)算,提高了模擬效率。2、破碎動(dòng)力學(xué)模擬:利用PhysX物理引擎,設(shè)計(jì)了一種基于Voronoi圖建模方法的技術(shù)路線。將破碎好的子塊賦予物理屬性,并以牛頓第二定律為基礎(chǔ),當(dāng)物體受到撞擊時(shí),主要采用AABB包圍盒算法進(jìn)行碰撞檢測(cè),模擬碰撞后子塊的運(yùn)動(dòng)情況。該方法在滿足一定實(shí)時(shí)性要求的前提下,提高了模擬真實(shí)感。3、流體模擬:借助集成SPH方法的RealFlow插件模擬洪水流動(dòng)。采用平滑粒子流體力學(xué)解算器生成流體的粒子模型,通過(guò)設(shè)定粒子的物理屬性,模擬流體和渡槽之間的碰撞與交互過(guò)程;為了增加流體的真實(shí)感,在3ds MAX中對(duì)流體賦予水材質(zhì),采用V-Ray渲染器渲染,模擬出更加真實(shí)的水流。
[Abstract]:The cataclysm of hydraulic engineering structure seriously affects human life and threatens human safety. The simulation of engineering structure disaster process is beneficial to the improvement of disaster prevention and damage reduction level. In this paper, the structural disaster simulation of water conservancy project is studied. A pre-crushing mode combined with PhysX physical simulation engine technology is used to simulate the damage process of water conservancy engineering structure, and the Shuangji River aqueduct section of the South-to-North Water transfer Project is selected as the experimental scene. The main work is as follows: 1, entity fragmentation based on Voronoi diagram: in order to improve the real-time performance of simulation, the method of geometric modeling is used to generate Voronoi vertex set using offline incremental algorithm, and the Graham convex hull algorithm to generate Voronoi polygon. In order to make the Voronoi diagram more consistent with the shape of the broken object in reality, a multi-stage random seed point generation method is used. The method of mesh segmentation before the model is broken greatly reduces the physical calculation, improves the efficiency of simulation, and simulates the fragmentation dynamics. Using the PhysX physical engine, a technical route based on the Voronoi graph modeling method is designed. Based on Newton's second law, the broken sub-blocks are assigned to physical properties. When the object is hit, the AABB bounding box algorithm is mainly used to detect the collision and simulate the motion of the sub-block after the collision. On the premise of satisfying the requirement of real time, the method improves the simulation reality. 3. Fluid simulation: the flood flow is simulated by the RealFlow plug-in integrated with SPH method. The particle model of fluid is generated by using a smooth particle hydrodynamic solver to simulate the collision and interaction between the fluid and the aqueduct by setting the physical properties of the particle. In order to increase the reality of the fluid, the fluid is endowed with water material in 3ds MAX. V-Ray renderer is used to simulate more realistic flow.
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.9;TV31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1948566