26、实时模拟：自适应网格细化与金属外壳变形方法

实时模拟：自适应网格细化与金属外壳变形方法

1. 自适应网格细化在烟雾模拟中的应用

1.1 图像分辨率与网格分辨率

图像分辨率指的是屏幕单位长度上的像素数量，它是一个需要考虑的因素。若降低图像分辨率而保持其他条件不变，网格可以更粗糙，因为低分辨率图像中细节可忽略。为解决这一问题，定义分辨率比率（φ）为网格分辨率与图像分辨率之比，即 φ = resgrid/resimage。例如，分辨率比率为 2 意味着网格分辨率是图像分辨率的两倍。由于网格分辨率无需大于图像分辨率，因此需要提高 T ∗以允许更粗糙的网格。

1.2 细化条件

构建了依赖视图的自适应网格细化的细化条件，定义如下：
- 细分条件：C(x, y, z) > T ∗s = Ts(τΨ + 1)φ
- 合并条件：C(x, y, z) < T ∗m = Tm(τΨ + 1)φ

其中，C(x, y, z) 是流体变化的度量，等式右侧是自适应阈值。细化条件将每个单元格分为细分、合并和空闲三个阶段：
- 若满足细分条件，则单元格进入细分阶段。
- 若满足合并条件，则单元格进入合并阶段。
- 若两个条件都不满足，则单元格处于空闲阶段，不进行细化。

1.3 视角对网格细化的影响

不同的视野（FOV）会影响网格细化结果：
- 宽 FOV：视角更宽时，视图依赖的细节级别更高，随着与相机距离增加，网格分辨率更快变粗糙。同时，T ∗s 和 T ∗m 上移以允许更粗糙的网格分辨率。
- 窄 FOV：与宽 FOV 结果相反。
- 极小 FOV（α ≈ 0）、相机置于无