Visual simulation of electromagnetic fluid using connected hierarchical model

使用连通分层模型的电磁流体可视化仿真

基本信息

批准号：
21K12199
负责人：
石川知一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Toyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，コンピュータグラフィックス分野の研究として，電磁流体のシミュレーションを行うことを目的としている。近年の宇宙物理学の知見から，電磁流体に起因する天体現象の映像化を行う場合に，プラズマ粒子の運動を捉えるスケール（以下，ミクロ）と，観測できるレベルの流体的振る舞い（以下，マクロ）を同時に計算に含むことが映像にリアリティを与えると考えられる。一般にプラズマ流体の数値計算法は大規模計算機環境の利用が必要になるが，現象の解析が目的で映像化のためにはモデルを適切に変更する必要がある。そこで本研究では，CG分野で広く用いられる階層型シミュレーションを取り入れ，ミクロな事象が映像というマクロなシーンに与える影響を考慮したリアルな映像を，商用利用可能な時間内で作成することを目的とする。また，観測手法をレンダリング計算に含めることで，提案法をレンダリングするだけでなく，同じ物理量を使用する宇宙物理学にも可視化の面で貢献する。今年度は特に太陽のプロミネンスを再現するための電磁流体シミュレーションを開発することを目標としており，ミクロな領域を捉えるための機械学習の方法の実験と，最適化の方法についての検討を行った。これらの手法については別の事例にも適用できたり，既存技術の応用だったため，それらの研究発表を行なっている。研究題目のシミュレーションにおいて，ミクロな領域を計算しなければならなくなる条件の特定と，境界条件の設定において問題が発生したため，対処方法を検討している。

该研究旨在模拟电磁流体作为计算机图形领域的研究领域。天体物理学的最新知识表明，当可视化由电磁液引起的天体现象时，人们认为，在计算中，可以同时包括一个比例（以下称为微型），该比例捕获了血浆颗粒的运动，并在以下是可观察到的流体行为（以下是acrafter to a as acro）中的液体行为（以下是acro）。通常，血浆流体的数值计算方法需要使用大型计算机环境，但是为了进行现象分析，必须适当地更改模型以进行成像。因此，该研究旨在合并CG字段中广泛使用的分层模拟，并创建逼真的图像，以考虑微事件对宏观场景的影响，例如在可用于商业用途的时间内。此外，通过在渲染计算中包含观察方法，它不仅呈现了所提出的方法，而且还有助于天体物理学（在可视化方面使用相同的物理量）。今年，我们的目标是开发电磁流体模拟以重现太阳的突出性，我们对机器学习方法进行了实验，以捕获显微镜区域并检查了优化方法。这些方法可以应用于其他情况，它们是现有技术的应用，因此它们已经对其进行了研究。在研究主题的模拟中，在确定必须计算微区并设定边界条件的条件时发生了问题，因此我们正在考虑如何处理它们。