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申请/专利权人：江南大学

摘要：本发明公开了一种酒精灯火苗接触不规则表面燃烧模拟方法，包括，根据非燃烧接触物的形状，分别利用包围球策略和AABB包围盒策略对火苗粒子与不规则表面进行碰撞检测；根据碰撞检测结果并利用MAC网格提取火苗粒子与非燃烧接触物的交互边界面，而后在碰撞点处通过牛顿运动学原理分析火苗粒子接非燃烧接触物时的受力情况；将受力情况存储至网格单元，而后通过遍历网格单元获取火苗粒子的属性值；利用火苗粒子发生碰撞前的速度与法线方向的关系，计算火苗粒子与非燃烧接触物碰撞后的速度，从而获得火苗的运动状态；根据属性值和运动状态对火苗粒子与非燃烧接触物进行动态模拟；本发明实现了不规则接触物表面与酒精灯火苗的交互模拟，且满足实时性要求。

主权项：1.一种酒精灯火苗接触不规则表面燃烧模拟方法，其特征在于：包括，根据非燃烧接触物的形状，分别利用包围球策略和AABB包围盒策略对火苗粒子与所述不规则表面进行碰撞检测；根据碰撞检测结果并利用MAC网格提取所述火苗粒子与所述非燃烧接触物的交互边界面，而后在碰撞点处通过牛顿运动学原理分析所述火苗粒子接触所述非燃烧接触物时的受力情况；将所述受力情况存储至网格单元，而后通过遍历所述网格单元获取火苗粒子的属性值；利用所述火苗粒子发生碰撞前的速度与法线方向的关系，计算所述火苗粒子与所述非燃烧接触物碰撞后的速度，从而获得火苗的运动状态；根据所述属性值和所述运动状态对所述火苗与所述非燃烧接触物进行动态模拟；所述包围球策略根据所述非燃烧接触物和所述火苗粒子的两个包围球球心之间的距离与半径之和的距离关系进行所述碰撞检测，若所述两个包围球球心之间的距离小于等于两个包围球的半径之和，则所述非燃烧接触物与火苗粒子发生碰撞；否则，则非燃烧接触物与所述火苗粒子未发生碰撞；所述AABB包围盒策略根据AABB包围盒在各坐标系平面的投影的位置关系进行所述碰撞检测，若所述AABB包围盒在所述各坐标系平面的投影均相交，则所述非燃烧接触物与所述火苗粒子发生碰撞；否则，则所述非燃烧接触物与所述火苗粒子未发生碰撞；在所述MAC网格中以当前位置的Y方向上的上平面和下平面对所述非燃烧接触物进行切片；将所述切片正交投影到下平面的网格内，并定义所述网格中非零值的为所述非燃烧接触物的内部，零值的为火苗的轮廓，两者之间的部分为所述交互边界面；当所述火苗粒子与所述非燃烧接触物接触时，对所述火苗粒子的受力情况利用所述牛顿运动学原理进行分析，如下式：F＝F浮+G+F压+F涡其中，F浮表示所述火苗粒子受到的浮力，G为所述火苗粒子的自身重力，F压为所述非燃烧接触物对所述火苗粒子的压力，F涡为风力对所述火苗粒子的涡旋动力；依据下式计算所述非燃烧接触物对所述火苗粒子的压力：A*F压＝di，j，k其中，共轭梯度的迭代公式ρ为火苗粒子的密度，x、y、z为空间的坐标轴的三个方向，posi为第i帧火苗粒子位置，posi+1为第i+1帧火苗粒子位置，t为时间。

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