基于光滑粒子流体动力学SPH的流体模拟方法—杯中水的模拟

干货！这是本人基于光滑粒子流体动力学做的一个杯中水的模拟，比较成功！两年的sph学习不容易，今天特意拿出来与你们分享——sph方法的编程核心技巧！

#include     
#include     
#include     
#include     
   
#include “cpu_sph.h“    
   
   
//#define RADIUS 0.03f    
#define EPSILON 0.00001f    
const float PI = 3.1415926535f;   
   
#define POS（i） sph->pos[i]    
#define VEL（i） sph->vel[i]    
#define ACC（i） sph->acc[i]    
#define VELH（i） sph->vel_half[i]    
   
void cpu_sph_create（cpu_sph* sph //创建SPH流体    
                    int size const vector3* pos const vector3* vel   
                    float smoothlen float viscosity float mass float stiff float r_search int n_loops）   
{   
    int i;   
    float h = smoothlen;   
    float* mem;   
    sph->viscosity = viscosity;   
    sph->n_particles = size;   
    sph->smoothlen = smoothlen;   
    sph->n_loops = n_loops;   
    sph->stiff = stiff;   
   
    sph_neighbour_list_create（&sph->n_list size）;//为SPH的list分配空间，与sph的size同大小    
   
    sph_grid_create（&sph->grid sph->n_particles h）;//为网格分配空间    
    sph->grid.grid_len = r_search;   
    sph->r_search = r_search;   
   
    // Allocate memory for attributes of particles    
    mem = （float*）malloc（49*size*sizeof（float））;   
    sph->mass = （float*）&mem[0];   
    sph->density = （float*）&mem[size];   
    sph->pressure = （float*）&mem[2*size];   
    sph->pos = （vector3*）&mem[3*size];   
    sph->vel = （vector3*）&mem[6*size];   
    sph->vel_half = （vector3*）&mem[9*size];   
    sph->acc = （vector3*）&mem[12*size];   
    sph->normal = （vector3*）&mem[15*size];   
    sph->curvature = （float*）&mem[18*size];   
   
    sph->fluid_start = 0;   
    sph->n_fluidp = size - sph->fluid_start;   
   
    for （i = sph->fluid_start; i < sph->fluid_start + sph->n_fluidp; i++）   
    {   
        sph->mass[i] = mass;   
    }   
   
    memcpy（sph->pos pos sph->n_particles*sizeof（vector3））;   
    memcpy（sph->vel vel sph->n_particles*sizeof（vector3））;   
    memcpy（sph->vel_half vel sph->n_particles*sizeof（vector3））;   
   
    // Precompute kernel coefficients    
    sph->poly6_coef = 315.0f/（64.0f*PI*（float）pow（h 9））;   
    sph->grad_poly6_coef = 945.0f/（32.0f*PI*（float）pow（h 9））;   
    sph->lap_poly6_coef = 945.0f/（32.0f*PI*（float）pow（h 9））;   
    sph->grad_spiky_coef = -45.0f/（PI*h*h*h*h*h*h）;   
    sph->lap_vis_coef = 45.0f/（PI*h*h*h*h*h*h）;   
   
    /**** FOR TEST ****/   
    mat4_set_identity（&sph->mat_col）;//把参数内容置0    
    sph_grid_clear（&sph->grid sph->pos 0 sph->n_particles - 1）;   
}   
   
void cpu_sph_transform_obstacles（cpu_sph* sph const matrix4* m）//根据障碍物信息，更新粒子的位置    
{   
    mat4_mul（&sph->mat_col m &sph->mat_col）;   
    mat4_invert（&sph->mat_inv_col &sph->mat_col）;   
}   
   
   
void cpu_sph_compute_density（cpu_sph* sph bool first）//计算密度，被模拟函数调用    
{   
    int i;   
    int j;   
   
    int nindex;   
    sph_neighbour_list* nlist;   
   
    memset（sph->density 0 sph->n_particles*sizeof（float））;   
   

 属性            大小     日期    时间   名称
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