B-Spline 곡면을 이용한 유체시뮬레이션 제어

Abstract

컴퓨터 그래픽스에서의 유체 시뮬레이션은 유체역학이란 학문과 함께 영상산업에 다양하게 응용되고 있으며, 그 활용범위 또한 넓어지고 있다. 그러나, 대부분의 이와 같은 시스템들은 특정 상황에 맞는 복잡한 방정식의 해법과 많은 파라미터값에 의해 매우 민감하게 반응하기 때문에 그 제어가 어렵고, 사용자가 원하는 형태로 그것을 정확하게 제어하는 것은 쉬운 일이 아니다. 또한 인위적인 힘을 추가하여 유체를 제어하는 기존의 방법들은 많은 계산 시간을 필요로 하고 사용자에게 좀 더 세부적이고 직관적인 방법을 제공할 수 없었다. 그래서 본 논문에서는 유체의 움직임을 유체가 포함된 공간과 같은 차원을 가지는 smooth manifold 안에서 계산하여, 유체의 움직임이 smooth manifold의 모양에 의해 제어되도록 하였다. 또한 좀더 사실적인 애니메이션을 위해서 manifold 경계에 가상의 중력장과 제어곡면이 애니메이션할 때 발생하는 키보간에 의한 부자연스러운 변형을 막는 유체정보를 재샘플링하는 방법을 도입하였다. 따라서 이를 통해 유체의 제어를 모델링 관점에서 볼 수 있게 하여 직관적인 제어와 키프레임 보간에 의한 유체 애니메이션 제작도 빠른 시간에 가능하도록 하였다.