Towards practical real-time water simulations: Multiphase Smoothed Particle Hydrodynamics (M-SPH)

Su ve diğer akışkanların benzetimi, bilgisayar grafiğinde hep popüler bir konu olmuştur ve bu konuda akışkan simülasyonun değişik yönlerini içeren pek çok çözüm sunulmuştur. Fakat bu çözümlerin çoğu, akışkanlar dinamiğinin karmaşık doğasından dolayı, gerçek zamanlı konulara, özellikle de bilgisayar oyunları gibi kullanıcı etkileşimi olan uygulamalara uygulanabilir nitelikte değildir. Gerçekçi bir davranışın yanında gerçek zamanlı koşum kısıtlarına da uymayı hedefleyen çözümler genellikle Navier-Stokes denklemlerini Yumuşatılmış Parçacık Hidrodinamiği (Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH) tekniğini kullanarak çözme eğilimindedirler. Biz bu çalışmada, su dinamiğini modellemek için birden çok SPH katmanı kullanarak yeni bir yaklaşım ortaya koyuyoruz. Bu yaklaşım, toplam hesaplama zamanını azaltırken, su yüzeyindeki detay seviyesini de arttırmaktadır. Bunun için, su yüzeyini daha detaylı göstermek üzere küçük parçacıklar kullanan SPH katmanları kullanılırken, suyun geriye kalan büyük kısmına genel akışkan davranışını koruyacak şekilde daha az sayıda ancak daha büyük parçacıklar kullanan katmanlar uygulanmıştır. Bu şekilde, su miktarı arttıkça katlanan performans kazanımları sağlanırken, görsel açıdan benzer veya daha gerçekçi sonuçların alınması başarılmıştır.