Modelagem e simulação de fluidos via técnicas de sketching, modelos de difusão-reação e método de lattice Boltzmann

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Judice, Sicilia Ferreira Ponce Pasini
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica; Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA); Brasil; LNCC; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Reconhecimento de padrões; Dinâmica dos fluidos; Fluid dymanic; Pattern recognition; Lattice Boltzmann method; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)
• Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/241

Neste trabalho apresentamos uma metodologia envolvendo inicialização de fluidos bidimensionais usando técnicas de sketching (desenho livre em tablets, por exemplo) juntamente com equações do tipo difusão-reação e simulação do fluido usando método Lattice Boltzmann (LBM). Na etapa inicial, o framework converte os desenhos feitos pelo usuário em linhas de corrente. A partir destas linhas é gerado um campo de velocidades parcial, que é difundido por todo o domı́nio do fluido via técnicas de difusão-reação. O campo de velocidades obtido no final deste processo é usado para inicializar a simulação do fluido via método LBM. Foram testadas duas técnicas de difusão-reação, uma baseada em equações diferenciais (Gradient Vector Flow ) e outra em modelos do tipo LBM. São discutidos aspectos de topologia de campos vetoriais e dinâmica de fluidos envolvidos na conversão do sketching em linhas de corrente, bem como na preservação de singularidades pelos métodos de difusão-reação analisados. Nosso foco de aplicação está nas áreas de efeitos visuais e computação gráfica. Neste sentido, são apresentados resultados visuais envolvendo os conceitos teóricos os quais demonstram a potencialidade da metodologia apresentada para animação computacional de fluidos.