• Title/Summary/Keyword: 유체 시뮬레이션

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An Artificial Neural Network for Efficiently Learning Representation of Screened Foam Generation (스크린드 거품 생성을 효율적으로 학습 표현하는 인공신경망)

  • Kim, Donghui;Yun, Ju-Young;Kim, Jong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.07a
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    • pp.557-558
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    • 2022
  • 본 논문에서는 인공신경망을 통해 화면에 투영된 거품입자를 효율적으로 생성할 수 있는 기법에 대해 소개한다. 유체 시뮬레이션 기반으로 바다거품을 계산하기 위해서는 유체역학과 수치해석학에 대한 이해가 필요하며, 유속의 유기물, 풍속 등 다양한 물리적 요소를 고려해야하기 때문에 복잡하고 계산양이 커진다. 오일러리안(Eulerian)접근법에서는 격자의 해상도가 커지게 되고, 라그랑지안(Lagrangian)접근법에서는 입자의 개수가 많아지기 때문에 이 문제를 다루기 쉽지 않은 문제이다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 인공신경망을 이용한 분류 모델 학습을 통해 3차원 유체 시뮬레이션으로부터 투영된 2차원 스크린 이미지로부터 거품이 생성될 위치를 예측한다. 결과적으로 물의 스크린에 투영된 물 입자의 깊이와 가속도로부터 거품의 생성 위치를 예측함으로서 복잡한 수치해석학 없이 학습을 통해 효율적으로 거품을 표현하는 결과를 보여준다.

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Stable Anisotropic Freezing Modeling Technique Using the Interaction between IISPH Fluids and Ice Particles (안정적이고 이방성한 빙결 모델링을 위한 암시적 비압축성 유체와 얼음 입자간의 상호작용 기법)

  • Kim, Jong-Hyun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.26 no.5
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • In this paper, we propose a new method to stable simulation the directional ice shape by coupling of freezing solver and viscous water flow. The proposed ice modeling framework considers viscous fluid flow in the direction of ice growth, which is important in freezing simulation. The water simulation solution uses the method of applying a new viscous technique to the IISPH(Implicit incompressible SPH) simulation, and the ice direction and the glaze effect use the proposed anisotropic freezing solution. The condition in which water particles change state to ice particles is calculated as a function of humidity and new energy with water flow. Humidity approximates a virtual water film on the surface of the object, and fluid flow is incorporated into our anisotropic freezing solution to guide the growth direction of ice. As a result, the results of the glaze and directional freezing simulations are shown stably according to the flow direction of viscous water.

Physics-Based Cloth and Liquid Interaction using GPU Optimization (GPU 최적화를 이용한 물리 기반 옷감과 액체의 상호작용)

  • Seong-Hyeok Moon;Jong-Hyun Kim
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2023.01a
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    • pp.395-398
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    • 2023
  • 본 논문에서는 물리 기반 옷감 시뮬레이션과 SPH(Smoothed particle hydrodynamics) 기반의 유체 시뮬레이션 간의 상호작용에서 표현되는 다양한 물리적 효과를 GPU 기반으로 빠르게 표현할 수 있는 프레임워크를 제안한다. 기존 기법과는 다르게 수치적 안정성을 개선하기 위해 CCD(Continuous collision detection)를 활용하였으며, 모든 연산이 GPU에서 동작하기 때문에 매우 빠르게 옷감과 유체의 상호작용 장면인 다공성 재질, 기공 흐름, 흡수, 방사, 확산을 모델링할 수 있다.

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Splash Detection Algorithm for Machine Learning-based Fluid Simulation (기계학습 기반 유체 시뮬레이션의 비말 검출 알고리즘)

  • Jae-Hyeong Kim;Su-Kyung Sung;Byeong-Seok Shin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.427-429
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    • 2023
  • 인공지능 기술의 발전에 따라 유체 시뮬레이션 분야에서는 복잡한 액체의 흐름을 모사하기 위해 기계학습 기술이 많이 활용되고 있다. 이러한 시뮬레이션에서 성능 향상의 가장 중요한 요소는 학습 데이터다. 이 논문에서는 기계학습 기반 유체 시뮬레이션의 학습 데이터 생성 단계 중 기존의 방법보다 효율적으로 비말(splash) 탐색하는 방법을 제안한다. 기존 방법에서는 CPU 환경에서 큐(queue)를 이용하는 너비우선탐색(breadth first search) 기법을 사용하기 때문에 처리속도가 느리다. 반면에 제안하는 기법에서는 배열로 되어 있는 해시 테이블(hash table)을 이용해 충돌 문제를 해결해 GPU 환경에서 비말을 신속하게 검출하도록 하기 때문에 빠른 학습 데이터 생성이 가능하도록 했다. 이 알고리즘의 유효성을 확인하기 위하여 정확성과 수행시간을 확인하였다.

Realistic Rendering of Explosion and Flame Using Photon-Mapping (포톤 매핑 기법을 이용한 폭발 및 화염의 사실적인 렌더링 기법)

  • Kang, Byung-Kwon;Ihm, In-Sung
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.40-51
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    • 2004
  • 최근 활발하게 진행되고 있는 물리 기반 유체 애니메이션에 관한 연구 결과 다양한 형태의 유체 시뮬레이션 데이터가 빈번히 생성되고 있다. 이러한 데이터를 사용하여 고급 애니메이션을 제작하기 위해서는 사실적인 유체 렌더링 기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 자연 현상 중에서 컴퓨터 애니메이션 제작에 있어 매우 유용하게 사용할 수 있는 폭발이나 화염과 같은 부류의 유체에 대하여 렌더링의 사실성을 향상 시킬 수 있는 기법을 제안한다. 본 기법은 물리 기반 시뮬레이션을 통하여 산출되는 유체의 여러 물리적 성질에 대하여 포톤 매핑 기법을 적용함으로써, 연기 데이터에 대하여 유체 광원이나 섬광 등과 같은 특수 효과를 구현하는 데에 유용하게 사용될 수 있다.

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선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 관한 수치 시뮬레이션 - 세월호 침몰을 교훈으로 -

  • Park, Jong-Cheon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.11-12
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    • 2014
  • 본 연구에서는 일정속도로 항행하는 선박의 후미에서 20도의 각도로 진행하는 뒤파도가 존재할 경우, 선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 대해 전산유체역학(CFD) 기술을 이용하여 운동 시뮬레이션을 수행하였다.

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A Hybrid Technique for Fire Animation (불의 애니메이션을 위한 복합적 기법)

  • Min, Kyung-Ha
    • Journal of Korea Game Society
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    • v.7 no.3
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    • pp.77-88
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    • 2007
  • In this paper, we present a new fire animation and visualization scheme. The most difficult problem in creating fire animation is how to simulate the mechanism of emitting lighting and heat of fire. We attack the difficulty by presenting a hybrid scheme that combines the simulation scheme and the combustion process in voxelized space where the numerical solution of the classical fluid equations is implemented. Therefore, the combustion process is simulated at each voxel and the amount of heat generated at the voxel is estimated. The generated heat will increase the temperature at the voxel, where results in the increase of turbulent motion of fire. We also propose a visualization scheme that modifies the photon mapping algorithm in order to render fire and various lighting effects of fire to the environments.

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A study on the Modeling & Simulation of Weapon Systems Application using the Computation Fluid Dynamics (전산유체역학을 이용한 무기체계의 모델링 및 시뮬레이션 적용에 관한 연구)

  • Lee, Young-Uk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.14-20
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    • 2014
  • This study, the reliability of weapon systems acquisition and research and development in order to increase the effect of the modeling and simulation method has been studied using computational fluid dynamics. Weapon system acquisition, Test & Evaluation for use in the modeling and simulation can reduce the reliability of the time and cost savings and possible predictions and verification, and can provide useful data. However, the current weapon system acquisition and active use of modeling and simulation and verification do not even use the software are restricted. In this study, using computational fluid dynamics (CFD) modeling and simulation using the GAMBIT and FLUENT modeling and simulation was performed. The result is better than previous research results were confirmed in future weapon systems acquisition and research and development are expected to be actively used.

Interaction of Fluid and Thin Shell Structure with Signed Distance Fields (거리 장 함수를 이용한 얇은 막과 유체의 예측 기반 상호작용 시뮬레이션)

  • Kim, Po-Ram;Shin, Seung-Ho;Lim, Jae-Ho;Kim, Chang-Hun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • In Computer Graphics, interaction between a particle-based fluid and a rigid body is important. In General, this interaction has been simulated in a discrete environment. As a result, there have been lots of errors. The larger the time step is used, the bigger the error is. This paper describes how to minimize the error in a discrete environment. To be specific, the collision handling method is that estimates particle collision using a signed distance function increases continuously according to space. At the time a fluid particle and a rigid body model collide, the exact collision time and the position is estimated. Through this, we propose the method how to be simulated the interaction between a fluid and a rigid body model as a continuous environment.