Transcript ppt

Fluid Simulation in Games
컴퓨터공학부 08학번
김재찬
Fluid
• 액체
▫ 폭포
▫ 바다
▫ 컵에 쏟아지는 물
• 기체
▫
▫
▫
▫
연기
구름
불
폭발
Equation
• Navier-Stokes Equation
▫
𝜕𝒖
𝜕𝑡
+ 𝒖∙𝛻 𝒖=𝒇−
1
𝛻𝑝
𝜌
+ 𝑣𝛻 2 𝒖
▫ 𝒖 : 속도, 𝑝 : 압력, 𝑣 : 동점성계수, 𝜌 : 밀도, 𝒇 : 외력
▫ 유체 문제를 푸는데 기본이 되는 방정식
Equation(Cont.)
• 오일러 방정식Euler Equation
▫ 네비어-스토크스 방정식에서
▫ 유체에 비압축성, 비점성을 가정한 식
구현
• Grid Based(Eulerian)
▫ Stable fluids
▫ Particle level set
• Particle based(Lagrangian)
▫ SPH(Smoothed particle hydrodynamics)
▫ MPS(Moving-Particle Semi-Implicit)
• Height field
▫ FFT(Tessendorf)
▫ Wave propagation
In Movie
• 물리적·수학적 사실성 < 시각적 사실성
▫ 시각적 사실성을 위해 물리적·수학적 사실성을 희
생하는 경우가 많다
• 영화에서 나오는 대부분의 물 효과는 CG인 경우
가 많다
▫ 캐리비안의 해적
▫ 해운대
▫ Etc.
In Game
• Navier-Stokes Equation or Euler’s Equation
▫ 푸는데 시간이 많이 걸린다
▫ 게임은 Real time으로 구현되어야 한다
• 속도를 위해 사실성을 희생한다
▫
▫
▫
▫
방정식을 이용하지 않거나
차원을 줄이거나(3D→2D)
해상도를 줄이거나
시뮬레이션의 대상을 줄이거나
In Game(Cont.)
• Non-dynamic Fluid
▫
▫
▫
▫
Texture를 이용하여 fluid 생성
texture attribute에 animation 주기
→fluid motion
잔잔한 수면 표현 등에 효과적
Example – Crysis
Example – BioShock
Example-Source Engine
Example - Hydrophobia
• Dynamic Fluid technology
Future
• CPU/그래픽카드 성능의 향상
• 더 사실적인 Fluid Simulation
Thank You!