流體動畫引擎開發-理論與實踐 金度燁 9787121477195 【台灣高等教育出版社】

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原出版社:電子工業
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書名:流體動畫引擎開發-理論與實踐
ISBN:9787121477195
出版社:電子工業
著編譯者:金度燁
頁數:280
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1639212
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內容簡介

本書圍繞流體力學的數值求解,介紹了基於粒子和基於網格的模擬方法,以及混合方法的求解器開發。本書的最大特點在於源碼和理論結合緊密,兼具實用性和理論性。讀者通過閱讀本書,並結合開發實踐,可以快速理解流體模擬的核心概念。整個程序的框架都經過了細緻的單元測試,並且在設計上具有一定的擴展性,讀者在閱讀本書後,可以很容易結合自身的需求,開發出具有工程架構的流體動畫引擎。 本書適合計算機專業、計算數學專業的高年級本科生、研究生學習,也可以供涉足該領域的研究人員、工程師參考。

作者簡介

金度燁,NVIDIA首席研究科學家,致力於機器學習和模擬的交叉領域。博士畢業於首爾國立大學,主修物理動畫專業;曾在卡內基梅隆大學進行博士后研究,在加州大學伯克利分校做訪問研究員,專註于數據驅動的物理模擬。在2019年底加入NVIDIA之前,他曾在Microsoft、Uber和Apple等企業工作,專註於3D地圖、模擬和計算機視覺技術。

目錄

第1章 基礎
1 1 你好,流體模擬
1 1 1 定義狀態
1 1 2 計算運動
1 1 3 邊界處理
1 1 4 可視化
1 1 5 最終結果
1 2 如何閱讀本書
1 2 1 獲取代碼
1 2 2 閱讀代碼
1 2 3 閱讀數學表達式
1 3 數學
1 3 1 坐標系
1 3 2 向量
1 3 3 矩陣
1 3 4 線性方程組
1 3 5 場
1 3 6 插值
1 4 幾何
1 4 1 幾何表面
1 4 2 隱式表面
1 4 3 從隱式表面到顯式表面
1 4 4 從顯式表面到隱式表面
1 5 動畫
1 6 基於物理的動畫
1 6 1 基礎入門
1 6 2 物理動畫示例
1 7 流體動畫
1 7 1 重力
1 7 2 壓力
1 7 3 黏性力
1 7 4 密度約束
第2章 基於粒子的模擬方法
2 1 像修拉一樣看世界
2 2 數據結構
2 2 1 粒子系統數據
2 2 2 粒子系統案例
2 2 3 鄰居搜索
2 3 光滑粒子法
2 3 1 基礎
2 3 2 動力學
2 3 3 結果和局限性
2 4 具有較大時間步長的不可壓縮SPH
2 4 1 預測與校正
2 4 2 實現
2 4 3 結果
2 5 處理
2 6 討論和延伸閱讀
第3章 基於網格的模擬方法
3 1 像素化世界
3 2 數據結構
3 2 1 網格類型
3 2 2 網格系統數據
3 3 微分運算元
3 3 1 有限差分
3 3 2 梯度
3 3 3 散度
3 3 4 旋度
3 3 5 拉普拉斯運算元
3 4 流體模擬
3 4 1 碰撞處理
3 4 2 對流
3 4 3 重力
3 4 4 黏性力
3 4 5 壓力與不可壓性
3 5 煙霧模擬
3 5 1 浮力
3 5 2 對流與耗散
3 6 帶界面的流體
3 6 1 在網格上定義界面
3 6 2 自由界面流動
3 6 3 結果
3 7 討論和延伸閱讀
第4章 混合求解器
4 1 為什麼要混合
4 2 胞中粒子法
4 2 1 從粒子到網格的轉換
4 2 2 從網格到粒子的轉換
4 2 3 移動粒子
4 2 4 結果
4 3 流體隱式粒子法
4 4 其他方法
4 4 1 粒子水平集法
4 4 2 渦旋粒子法
4 5 討論和延伸閱讀
附錄A 基礎知識增補
A 1 共軛梯度和預條件共軛梯度的實現
A 2 自適應時間步長
附錄B 基於粒子的模擬方法增補
B 1 SPH核函數
B 2 PCISPH推導
附錄C 基於網格的模擬方法增補
C 1 網格上的向量與矩陣
C 2 迭代求解器
C 2 1 雅可比方法
C 2 2 高斯-賽德爾方法
C 2 3 共軛梯度法

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