الرسوم المتحركة السلسة

الموسوعة الحرة
مثال على الرسوم المتحركة السائلة التي تم إنشاؤها من خلال المحاكاة

تشير الرسوم المتحركة السائلة إلى تقنيات الرسوميات الحاسوبية لتوليد رسوم متحركة واقعية للسوائل مثل الماء والدخان. [1] تركز الرسوم المتحركة السائلة عادةً على محاكاة السلوك البصري النوعي للسائل، مع التركيز بشكل أقل على النتائج الفيزيائية الصحيحة بدقة، على الرغم من أنها غالبًا ما تعتمد على الحلول التقريبية لمعادلات أويلر أو معادلات نافير-ستوكس التي تحكم فيزياء السوائل الحقيقية. يمكن تنفيذ الرسوم المتحركة السائلة بمستويات مختلفة من التعقيد، بدءًا من الرسوم المتحركة عالية الجودة التي تستغرق وقتًا طويلاً للأفلام أو المؤثرات البصرية، إلى الرسوم المتحركة البسيطة والسريعة للرسوم المتحركة في الوقت الفعلي مثل ألعاب الكمبيوتر. [2]

العلاقة مع ديناميكيات الموائع الحسابية

تختلف الرسوم المتحركة السائلة عن ديناميكيات السوائل الحسابية (CFD) في أن الرسوم المتحركة السائلة تستخدم في المقام الأول للتأثيرات البصرية، في حين تستخدم ديناميكيات السوائل الحسابية لدراسة سلوك السوائل بطريقة علمية صارمة.

تطوير

محاكاة سائلين ذوي لزوجة مختلفة

بدأ تطوير تقنيات الرسوم المتحركة السائلة القائمة على معادلات نافير-ستوكس في عام 1996، عندما نفذ نيك فوستر وديميتريس ميتاكساس [3] حلولاً لمعادلات نافير-ستوكس ثلاثية الأبعاد في سياق رسومات الكمبيوتر، واستندوا في عملهم إلى ورقة علمية في مجال ديناميكا الموائع الحسابية كتبها هارلو وويلش عام 1965. [4] وحتى تلك النقطة، تم استخدام مجموعة متنوعة من الأساليب الأكثر بساطة في المقام الأول، بما في ذلك أنظمة الجسيمات المخصصة [5] ، وتقنيات الأبعاد المنخفضة مثل حقول الارتفاع، [6] وحقول الضوضاء المضطربة شبه العشوائية. [7]

في عام 1999، نشر جوس ستام طريقة "السوائل المستقرة" [8] ، والتي استغلت تقنية الحمل الحراري شبه اللاجرانجي والتكامل الضمني للزوجة لتوفير سلوك مستقر غير مشروط. سمح هذا بخطوات زمنية أكبر بكثير وبالتالي محاكاة أسرع. تم توسيع هذه التقنية العامة بواسطة رونالد فيدكيو والمؤلفين المشاركين للتعامل مع دخان أكثر واقعية [9] ونيران، [10] بالإضافة إلى محاكاة المياه ثلاثية الأبعاد المعقدة باستخدام متغيرات من طريقة ضبط المستوى . [11] [12]

ومن بين الباحثين الأكاديميين البارزين في هذا المجال جيري تيسيندورف، وجيمس ف. أوبراين ، ورون فيدكيو ، ومارك كارلسون، وجريج تورك ، وروبرت بريدسون، وكين موسيث، وجوس ستام . [ بحاجة لمصدر ]

برمجة

تطبق العديد من برامج الرسوميات الحاسوبية ثلاثية الأبعاد تقنيات الرسوم المتحركة السلسة. RealFlow عبارة عن حزمة تجارية مستقلة تم استخدامها لإنتاج تأثيرات بصرية في الأفلام والبرامج التلفزيونية والإعلانات التجارية والألعاب. [ بحاجة لمصدر ] تطبق RealFlow مُحلل جسيمات ضمنية سائلة (FLIP؛ امتداد لطريقة الجسيمات في الخلية )، وشبكة هجينة، وطريقة جسيمات تسمح بميزات متقدمة مثل الرغوة والرش . Maya و Houdini هما برنامجان تجاريان آخران للرسوميات الحاسوبية ثلاثية الأبعاد يسمحان بالرسوم المتحركة السلسة .

Blender هو برنامج رسوميات حاسوبية ثلاثية الأبعاد مفتوح المصدر يستخدم طريقة Lattice Boltzmann القائمة على الجسيمات لتحريك السوائل [13] حتى دمج مشروع mantaflow مفتوح المصدر في عام 2020 مع مجموعة واسعة من متغيرات حلول Navier-Stokes. [14]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ بريدسون، روبرت. محاكاة السوائل للرسومات الحاسوبية (الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي.
  2. ^ Mastin, Gary A.; Watterberg, Peter A.; Mareda, John F. (March 1987). "Fourier Synthesis of Ocean Scenes" (PDF) . IEEE Computer Graphics and Applications . 7 (3): 16–23. doi :10.1109/MCG.1987.276961. S2CID  1330805. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-03-05 . تم الاسترجاع في 2014-08-31 .
  3. ^ فوستر، نيك؛ ميتاكساس، ديميتري (1996-09-01). "الرسوم المتحركة الواقعية للسوائل". النماذج الرسومية ومعالجة الصور . 58 (5): 471-483. CiteSeerX 10.1.1.331.619 . doi :10.1006/gmip.1996.0039. 
  4. ^ هارلو، فرانسيس هـ.؛ ويلش، ج. إيدي (1965-12-01). "الحساب العددي للتدفق اللزج غير القابل للضغط المعتمد على الزمن للسائل ذي السطح الحر". فيزياء الموائع . 8 (12): 2182-2189. رمز Bibcode :1965PhFl....8.2182H. doi :10.1063/1.1761178. ISSN  0031-9171.
  5. ^ Reeves, WT (1983-04-01). "أنظمة الجسيمات - تقنية لنمذجة فئة من الأجسام الغامضة". ACM Trans. Graph . 2 (2): 91–108. CiteSeerX 10.1.1.517.4835 . doi :10.1145/357318.357320. ISSN  0730-0301. S2CID  181508. 
  6. ^ كاس، مايكل؛ ميلر، جافين (1990-01-01). "ديناميكيات السوائل السريعة والمستقرة للرسومات الحاسوبية". وقائع المؤتمر السنوي السابع عشر للرسومات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية . سيجراف '90. نيويورك: رابطة آلات الحاسبات الآلية. ص. 49-57. doi :10.1145/97879.97884. ISBN 978-0897913447. S2CID  12925789.
  7. ^ ستام، جوس؛ فيومي، يوجين (1993-01-01). "حقول الرياح المضطربة للظواهر الغازية". وقائع المؤتمر السنوي العشرين حول الرسومات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية . سيجراف '93. نيويورك: رابطة آلات الحاسبات الآلية. ص. 369-376. doi :10.1145/166117.166163. ISBN 978-0897916011. S2CID  1618202.
  8. ^ ستام، جوس (1999-01-01). "السوائل المستقرة". وقائع المؤتمر السنوي السادس والعشرين حول الرسوميات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية - SIGGRAPH '99 . نيويورك: ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co. ص. 121-128. doi :10.1145/311535.311548. ISBN 978-0201485608. S2CID  207555779.
  9. ^ Fedkiw, Ronald; Stam, Jos; Jensen, Henrik Wann (2001-01-01). "Visual simulator of smoke". Proceedings of the 28th annual conference on Computer graphics and interactive techniques . SIGGRAPH '01. New York: ACM. pp. 15–22. CiteSeerX 10.1.1.29.2220 . doi :10.1145/383259.383260. ISBN  978-1581133745. S2CID  7000291.
  10. ^ نجوين، دوك كوانج؛ فيدكيو، رونالد؛ جينسن، هنريك وان (2002-01-01). "النمذجة والرسوم المتحركة القائمة على الفيزياء للنار". وقائع المؤتمر السنوي التاسع والعشرين حول الرسوميات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية . سيجراف '02. نيويورك: رابطة آلات الحاسبات الآلية. ص. 721-728. doi :10.1145/566570.566643. ISBN 978-1581135213. S2CID  356538.
  11. ^ فوستر، نيك؛ فيدكيو، رونالد (2001-01-01). "الرسوم المتحركة العملية للسوائل". وقائع المؤتمر السنوي الثامن والعشرين حول الرسوميات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية . سيجراف '01. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: رابطة آلات الحاسبات الآلية. ص. 23-30. CiteSeerX 10.1.1.21.932 . doi :10.1145/383259.383261. ISBN  978-1581133745. S2CID  8782248.
  12. ^ Enright, Douglas; Marschner, Stephen; Fedkiw, Ronald (2002-01-01). "Animation and rendering of complex water surfaces". Proceedings of the 29th annual conference on Computer graphics and interactive techniques . SIGGRAPH '02. New York: ACM. pp. 736–744. CiteSeerX 10.1.1.19.6229 . doi :10.1145/566570.566645. ISBN  978-1581135213. S2CID  1233095.
  13. ^ "Doc:2.4/Manual/Physics/Fluid - BlenderWiki". wiki.blender.org . مؤرشف من الأصل في 2016-01-31 . تم الاسترجاع في 2016-11-04 .
  14. ^ "مرجع/ملاحظات الإصدار/2.82 - Blender Developer Wiki". wiki.blender.org . تم الاسترجاع في 10 يونيو 2020 .
  • الصفحة الرئيسية لـ RealFlow
  • الصفحة الرئيسية للخلاط
  • الصفحة الرئيسية لـ Berkeley Computer Animation مؤرشفة في 13 أكتوبر 2007 على موقع Wayback Machine
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluid_animation&oldid=1241618409"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate