НОВОСТИ Как визуализировать и анимировать (геофизические) модели. 3D анимация и визуализация 4D данных

BDFINFO2.0
Оффлайн
Регистрация
14.05.16
Сообщения
11.398
Реакции
501
Репутация
0
Также смотрите вводную статью со списком используемого программного обеспечения и


Для визуализации анимированных 3D результатов без симуляции реальных процессов используются различные эффекты прозрачности и движения. При выполнении 3D симуляции — моделировании динамических процессов — нам необходимо уметь показывать 4D результаты. Когда анимированный результат визуально достаточно близок к результату симуляции, его нередко так и называют; в любом случае, во избежание ошибочной трактовки результатов необходимо ясно указывать используемые для визуализации данные и методы.


uusdlmwscpsnnbyarf5bktvg5vq.png



Примеры



Симуляция потока воды (от разрушенной дамбы) с помощью фрейворка моделирования Mantaflow:



Симуляция затопления территории с учетом рельефа с помощью фрейворка моделирования Mantaflow:



Анимация заполнения магмой камер вулкана встроенными средствами ParaView:



Видео с главной страницы проекта — симуляция торнадо в Mantaflow:



Увы, мне не удалось узнать подробностей реализации этой симуляции у автора проекта Mantaflow. По заголовку видео "Guided fluid simulation with mantaflow — hi-res tornado" понятно, что для воспроизведения этой симуляции нужно начинать с примеров guided hi-res симуляции (входят в состав фреймворка).

Подготовка исходных данных



Mantaflow использует моделирование уравнений Навье-Стокса вместо использования популярных аппроксимаций. Кроме того, поддерживается загрузка mesh-файлов в формате .obj — в свою очередь, ParaView умеет сохранять данные в этом формате.


Для симуляции создадим в ParaView конус, который сохраним в файл obj и загрузим в модель Mantaflow. Задавая источник жидкости на требуемой высоте, мы получаем возможность моделировать прорыв дамбы и обтекание конуса этим потоком.


Для более реалистичной симуляции нам необходим рельеф, который можно загрузить в ParaView средствами N-Cube ParaView plugin for 3D/4D GIS Data Visualization и сохранить в файл .obj. Этого достаточно для симуляции затопления территорий в случае наводнения или цунами.


Примечание: поскольку 4D датасеты имеют большой объем, нет возможности выложить их на GitHub.

Визуализация в ParaView



Чтобы показать результаты симуляции в ParaView, файлы данных должны быть сохранены с последовательной нумерацией вида ...0001.vtk (равно как 000001 и т.п.). Загрузив любой один из файлов серии в ParaView и выбрав в контекстном меню Reload Files -> Find New Files мы получаем готовый к использованию 4D датасет. Используйте Animation View в ParaView для выбора шага анимации и добавлении анимационных эффектов при необходимости.


Для анимации модели вулкана достаточно использовать Animation View в ParaView для задания временной функции прозрачности и заливки модели. Ссылка на GitHub репозиторий с исходными данными приведена в конце статьи.

Ссылки



— GitHub репозиторий с геологическими моделями вулканов Риджани и Тамбора.
 
Сверху Снизу