• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.13-22
• /
• 2022

본 논문에서는 최소 입자 단위의 역동적인 회전 움직임을 나타낼 수 있는 MPM(Material Point Method) 기반 단일 프레임워크를 소개한다. 우리가 표현하고자 하는 입자는 다양한 형상(Shape)을 가질 수 있음과 동시에, 선형(Linear momentum), 회전(Angular momentum) 운동을 함께 묘사할 수 있다. 그 결과 기존 구형 입자의 선형 움직임만을 나타내던 입자 기반 시뮬레이션과는 달리, 시각적으로 단일 입자의 역동적인 모습을 표현할 수 있다. 제안하는 프레임워크는 회전 운동을 큰 변형(Large Deformation)으로부터 분해 및 추출 할 수 있다는 점에서 MPM을 활용하였다. 본 기법은 MPM 적분 과정 중 계산되는 변형 구배 텐서(Deformation Gradient Tensor)를 극 분해(Polar Decomposition)하는 과정을 통해 회전 텐서(Rotation Tensor)를 추출하고, 각 입자의 선형 운동과 함께 이를 적용하여 결과적으로 입자 자체의 회전, 선형 운동을 동시에 표현 하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 제안하는 기법의 검증을 위해 바람에 흩날리며 회전하는 입자의 모습 및 움직이는 물체와 정지한 입자간의 상호작용 시뮬레이션을 기존 MPM을 이용한 시뮬레이션과의 비교를 통해 진행하였다.