УДК 004.92
Моделирование волн на поверхности жидкости
© А.В. Куров, К.А. Якиль
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены методы моделирования волн на поверхности жидкости, включая
круговую волну и наложение волн. <...> Предложена программная реализация визуализации волн, основанная на использовании алгоритма построчного сканирования и
простой модели освещения Фонга. <...> Ключевые слова: поверхность воды, круговые волны, волны, наложение волн, построчный z-буфер, модель освещения. <...> Задача визуализации поверхности жидкости (в частности воды) в
реальном времени является актуальной, так как широко используется
в построении изображений в компьютерных играх и при моделировании спецэффектов. <...> Данные системы основываются на гидродинамике сглаженных частиц
(англ. smoothed particle hydrodynamics — SPH) [2], стабильном методе решеточных уравнений Больцмана [3] или на методе несжимаемых уравнениях Эйлера для массы и сохранения импульса. <...> Перечисленные подходы позволяют реалистично визуализировать поверхность воды, они учитывают физические характеристики
отдельных частей и предусматривают вычисление силы их взаимодействия либо используют физические зависимости между характеристиками целого объекта. <...> В статье рассматривается разработка программы, которая требует
меньшего объема памяти, обеспечивает меньшую загрузку ЦП, реализует отображение в реальном времени за счет выбора соответствующего метода моделирования и алгоритма визуализации, при этом
отсутствует непосредственное взаимодействие с аппаратной частью. <...> А.В. Куров, К.А. Якиль
точек (вершин сетки), который далее разбивается на список треугольников. <...> Для вычисления значений координат точек поверхности жидкости на каждом шаге в любой момент времени необходимо знать волновое уравнение. <...> Бегущие волны моделируются свободными гармоническими колебаниями [2, 3]. <...> Для перехода
в нормализированное пространство, в котором значение функции
лежит в пределах от 0 до 1 <...>