实现了简单的3d sph
简单移植了一下SPlisHSPlasH中的代码，使用了它的核函数
近邻查找也用了最简单的网格法，实际上还可以优化到hash
下图是近邻查找的示意图，使用正交投影，灰色和蓝色的圆圈代表了一个立方体grid，如果grid中
有粒子，那么这个grid被涂成蓝色，否则是灰色，粉色是边界条件固体粒子，白色是液体粒子：
下图是对pcisph的实现，使用了透视视角：
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好消息：
1.实现了iisph
2.修复了近邻中，有一个边界粒子没有赋值的bug
3.修复了sesph和pcisph中没有使用volume估计，只用中心点的bug
下图是三种sph方法的最大时间步长比较
下图是对比iisph和pcisph两种方法的迭代次数
最后上两张粘性比较的gif，均使用iisph:
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future work：
1.想研究下2019年的bender的volume maps方法，这样边界做起来更加简单，但恐怕能力不够，读不懂paper
2.marching cube使用taichi实现，将sph的grid输出，使用marching cube重建，或者看看pcl和openvdb看看python调用能不能实现
3.particle raytrace，不构建表面的情况下，实现渲染，Direct Raytracing of Particle-based Fluid Surfaces Using Anisotropic Kernels，这篇mark一下
在实现任意mesh的边界条件时，发现2019年的那篇有点难涉及到mesh转sdf，gpu kdtree等技术，退而求其次，实现2012年那篇简单的。
1.实现了泊松圆盘采样在任意的obj模型上：
使用了gpu排序，减少了cpu到gpu数据拷入拷出的时间，复杂度log(n)*log(n)*n
2.将其和iisph合体，做了一个效果，液体特别黏才能稳定，即使我在SPlisHSPlasH也试了一下，没法再这个边界条件下稳定住，还是得再探索下
more work：
实现下高级的粘性和涡度，还是参照SPlisHSPlasH里面的论文去研读
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把固体边界的粘性系数和液体粘性系数分开计算，重新绘制了一张图
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新功能实现：
[1] 实现了M Weiler 2018: A physically consistent implicit viscosity solver for SPH fluids
超粘的液体
粘到像砖头一样
[2]用precondition cg 求解了粘性加速度，过程是matrix free的
之前课程中踢到有一个教程关于conjugate gradient的无痛教程:
我找到了一个中文版本的，感谢翻译君：
对比一下不使用预处理cg和precondition cg之间的迭代效率
[3] 近邻搜索网格已经更新成hashmap，由之前的空间复杂度 o(n3)，变为o(m), n是整个场景aabb切分成小立方体，m是粒子数量
future work：
[1] mesh to sdf算法研究, 液体粒子可以以任意形状产生，然后为volume map做铺垫
[2] compact hash研究 提升缓存命中率
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我找到一本包括了CG, CGS, BiCG, BiCGSTAB各种算法和预处理的书，里面提供了很不错的伪代码。书名叫做" Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods"。处于版权关系就不在这里放链接了。。
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新功能：
[1] 重构了下代码，hashmap和camera分开，做了两个动画
[2]实现了dfsph，时间步长相比iisph增大5倍
[3]实现了tension和vorticity，暂时没找到合适的三维模型用于演示
[4]实现了CFL可变时间步长，写了一个并行统计最大速度的kernel
[5]修复了一些bug，特别是boundry handle里面改用了 Geodesic Distance而不是直接距离
计划做一下：
[1] foam generation
[2] particle rendering
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新版本
张力演示
表面重建
左边是marching cube
右边参考了TOG的一篇论文做的平滑
该论文被用在了flex和physX5.0中
- JIHUN YU 2013: Reconstructing Surfaces of Particle-Based Fluids. Using Anisotropic Kernels.
架构调整
- 把核函数代码放置到了一个文件夹下
- 表面重建新建了一个类
Future work
- foam generation一直想做
- 光追代码新开一个帖子打算，后面可以做particle rendering
- 渲染图预览，使用taichi实现的lbvh，10万tri，可以30fps
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请问下是弱可压sph吗，用在工程仿真准确度如何呀？
恩，是的。但sph应用一般只有影视游戏，追求视觉效果类似，工程上，你可以看看fluent软件，据我所知，FEM数值正确性更强，大学时候同学写毕设用过，看起来很专业的样子 
嗯嗯是的，但是SPH在CFD领域用的也很多，我同门就是用SPH搞CFD，但是我看和图形学的SPH并没有本质区别甚至图形学会用到更多数据结构和优化方法，所以除了CFD的工程应用时候的SPH考虑了更多细节和边界条件外，我真没看出有很大差别，因为图形学的sph忽略掉的细节想加上也很容易
SPH在CFD领域主要用于不可压缩流的模拟，细分的话主要集中在自由面流和多相流。但是有利有弊吧，入口边界和出口边界条件就是一大难题。但是这些在动画里都不会考虑。粒子的领域搜索、排序等数据接口可以借鉴，但是和工程应用相比，还是有很大不同