Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17712
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
emanuelantonioparreiras.pdf10.22 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisor1Vieira, Marcelo Bernardes-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0858482819476716pt_BR
dc.contributor.referee1Bernardino, Heder Soares-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7733681743453751pt_BR
dc.contributor.referee2Giraldi, Gilson Antonio-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9950879952262717pt_BR
dc.creatorParreiras, Emanuel Antônio-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6282193912103083pt_BR
dc.date.accessioned2024-11-11T11:47:43Z-
dc.date.available2024-11-07-
dc.date.available2024-11-11T11:47:43Z-
dc.date.issued2022-02-21-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17712-
dc.description.abstractThis work presents two method to redirect a fluid flow using tensor fields in particlein-cell based simulations. Our focus is use tensor fields as medium to deflect fluids for computer graphics effects. This work adapts the classical formulation of the Fluid-ImplicitParticle (FLIP) method including the information of the tensors during the projection and advection steps. Two new numerical approaches for solving anisotropic projection will be presented, one based on faces and other based on faces and edges. The development of these methods aims to ensure a stable, smooth and divergence-free simulations. For this purpose, two staggered grid structures are employed. The classic Marker-and-Cell (MAC) grid is used to store the velocity field and to find the field projected by the face-based projection. However, to accommodate values stored on edges, an extension to this grid category is proposed, which is used in face and edge based projection. A new third order Runge-Kutta method is proposed, where we incorporate the tensor deflection as an acceleration field. An external force is also proposed to balance the tensor effects on the fluid-empty boundary. Such a force acts to evolve the flow in the region, causing the tensor field to exert an effect on a permeable medium. To show the capabilities of each approach, individual tests will be executed with different categories of tensor fields. In addition, a comparative experiment is presented to analyse the visual and numerical aspects of each method. With the experiments it is possible to understand how the different types of tensors affect the fluid with different approaches.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta dois métodos para redirecionar um fluxo de fluido utilizando campos tensoriais em simulações baseadas em métodos particle-in-cell. O nosso foco é usar o campo tensorial como um meio para defletir fluidos para geração de efeitos em Computação Gráfica. Este trabalho adapta a formulação clássica do método Fluid-Implicit-Particle (FLIP) incluindo a informação dos tensores durante os passos da projeção e advecção. São apresentadas duas novas abordagens numéricas para a resolução da projeção anisotrópica, uma baseada em faces e outra baseada em faces e arestas. O desenvolvimento desses métodos visa garantir uma simulação estável, suave e livre de divergente. Para tal, são empregadas duas estrturas em grade escalonada. A grade Marker-and-Cell (MAC) clássica é utilizada para armazenar o campo de velocidades e para encontrar o campo projetado pela projeção baseada em face. Entretanto, para comportar valores armazenados nas arestas, uma extensão para essa categoria de grade é proposta, sendo também utilizada na projeção baseada em face e aresta. Foi proposta uma nova advecção baseada no método Runge-Kutta de ordem três, onde incorporamos a deflexão tensorial como um campo de aceleração. Também é proposta uma força externa que visa balancear os efeitos do tensor na borda fluido-vazio. Tal força age para evoluir o fluxo na região, fazendo com que o campo tensorial exerça um efeito de meio permeável. Para mostrar as capacidades de cada abordagem, são realizados testes individuais e com diferentes categorias de campos tensoriais. Além disso, um experimento comparativo é apresentado para analisar os aspectos visuais e numéricos de cada método. Com esses experimentos é possível entender como diferentes tipos de tensores afetam o comportamento do fluido nas diferentes abordagens.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectSimulação de fluidospt_BR
dc.subjectDecomposição de Helmholtz anisotrópicopt_BR
dc.subjectParticle-in-cellpt_BR
dc.subjectEquação de poisson tensorialpt_BR
dc.subjectFluid simulationpt_BR
dc.subjectT-poisson equationpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.titleMétodos particle-in-cell para simulação anisotrópica de fluidospt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Mestrado em Ciência da Computação (Dissertações)



This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons