Metodologia computacional para a simulação interativa de fluidos em estruturas tubulares

Abstract

Este trabalho aborda a simulação de fluidos através de estruturas tubulares arbitrárias. O fluido é simulado através do método baseado em partículas denominado Smoothed Particle Hydrodynamics, enquanto que a estrutura tubular pode ser representada por uma malha de triângulos simples. Este cenário de simulação é utilizado tanto em ferramentas de apoio ao especialista como programas de CAD e simulações cirúrgicas quanto em jogos e na indústria de efeitos especiais, onde o efeito visual é mais importante do que a física. Existe um equilíbrio entre a fidelidade da simulação ao fenômeno físico correspondente e a resposta visual e interatividade com o usuário. O modelo apresentado neste trabalho visa oferecer um ambiente que permita simulações interativas visualmente atraentes em um cenário potencialmente complexo, onde o líquido e a estrutura são representados por milhares de entidades. A interação entre a estrutura e o fluido é simplificada em uma força que utiliza o Eixo Médio Aproximado para guiar as partículas, que são coloridas de acordo com grandezas físicas como velocidade e pressão.