JP5280863B2 - 物体相互作用シミュレーションのための区分メッシュ化および近傍検索 - Google Patents
物体相互作用シミュレーションのための区分メッシュ化および近傍検索 Download PDFInfo
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Claims (24)
- 少なくとも第1の物体および第2の物体の相互作用をシミュレーションする方法であって、該方法は、コンピュータによって実装されており、該コンピュータは、プロセッサを含み、
該方法は、
a.該プロセッサが、該第1の物体および第2の物体の幾何学的データから、該第1の物体および第2の物体の各々を表す粒子を記述するデータを生成することであって、該第1の物体を表す第1の粒子の収集および該第2の物体を表す第2の粒子の収集を生成するために、各粒子に関する該データは、該粒子によって表される少なくとも該第1の物体および該第2の物体のうちの物体の位置における質量、密度、速度、圧力、応力およびエネルギを記述する、ことと、
b.該プロセッサが、複数の区分を含む計算メッシュを規定するために、粒子を複数の区分にグループ化することであって、各区分は、該第1の物体および第2の物体に関連付けられる粒子が存在し得る空間内の位置における体積領域である、ことと、
c.該プロセッサが、複数の選択粒子の各々について、各選択粒子に関連する影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することと、
d.該プロセッサが、時間ステップについて更新された該粒子の質量、速度、エネルギ、位置を生成するために、該複数の選択粒子の各々について決定された該近傍粒子に基づいて、該計算メッシュにおける粒子の相互作用に関する計算を実行することと、
e.該プロセッサが、複数の時間ステップのうちの各々について(b)から(d)を繰り返すことと
を含み、
現在の時間ステップにおいて(c)の決定することは、前の時間ステップにおける該影響のある領域内に存在する複数の区分を含む境界体積領域内に存在し、該前の時間ステップの該影響のある領域に接触または隣接する区分内に存在する粒子を検索することを含む、方法。 - (c)の近傍粒子を決定することは、前記境界体積領域内の前記選択粒子に最も近い既定数の複数の粒子を識別することを含む、請求項1に記載の方法。
- (b)は、活性区分に存在する粒子として前記複数の選択粒子を識別することをさらに含み、活性区分は、前記第1の物体と前記第2の物体との間の接触に活性的に関与する少なくとも1つの粒子を含む区分である、請求項1に記載の方法。
- (b)の識別することは、活性区分に存在する粒子として前記複数の選択粒子を識別することを含み、活性区分は、対応する既定量を上回る速度、圧力、または、応力を有する少なくとも1つの粒子を含む区分、あるいは、そのような粒子を含む区分に隣接する区分である、請求項3に記載の方法。
- (c)は、前記複数の選択粒子のうちの各々に対して一定の数の近傍粒子があるように、前記影響のある領域の大きさを調整することを含む、請求項1に記載の方法。
- (c)は、球形を有する前記影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- (c)は、前記複数の選択粒子のうちの各々に対して一定の数の近傍粒子があるように、前記影響のある領域の半径を調整することを含む、請求項6に記載の方法。
- (d)の実行することは、質量、エネルギ、運動量の保存則に基づいて、計算を実行することを含む、請求項1に記載の方法。
- (b)のグループ化することは、粒子を複数の区分に分類することを含み、各区分は、長方形の体積領域であり、前記境界体積領域は長方形である、請求項1に記載の方法。
- (b)は、前記複数の区分にグループ化する前に、前記第1の粒子の収集および第2の粒子の収集の幾何学的範囲を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- (b)のグループ化することは、粒子を複数の区分に分類することを含み、各区分は、前記第1の粒子の収集および第2の粒子の収集の前記幾何学的範囲に基づく寸法を有する長方形の体積領域である、請求項10に記載の方法。
- 少なくとも第1の物体および第2の物体の相互作用をシミュレーションする方法であって、該方法は、コンピュータによって実装されており、該コンピュータは、プロセッサを含み、
該方法は、
a.該プロセッサが、該第1の物体および第2の物体の幾何学的データから、該第1の物体および第2の物体の各々を表す粒子を記述するデータを生成することであって、該第1の物体を表す第1の粒子の収集および該第2の物体を表す第2の粒子の収集を生成するために、各粒子に関する該データは、該粒子によって表される少なくとも該第1の物体および該第2の物体のうちの物体の位置における質量、密度、速度、圧力、応力およびエネルギを記述する、ことと、
b.該プロセッサが、複数の区分を含む計算メッシュを規定するために、粒子を複数の区分にグループ化することであって、各区分は、該第1の物体および第2の物体に関連付けられる粒子が存在し得る空間位置における体積領域である、ことと、
c.該プロセッサが、活性区分に存在する粒子として、複数の選択粒子を識別することであって、活性区分は、該第1の物体と該第2の物体との間の接触に活性的に関与する少なくとも1つの粒子を含む区分である、ことと、
d.該プロセッサが、複数の選択粒子の各々について、各選択粒子に関連する影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することと、
e.該プロセッサが、時間ステップについて更新された該粒子の質量、速度、エネルギ、位置を生成するために、該複数の選択粒子の各々について決定された該近傍粒子に基づいて、該計算メッシュにおける粒子の相互作用に関する計算を実行することと、
f.該プロセッサが、複数の時間ステップのうちの各々について、(b)から(e)を繰り返すことと
を含む、方法。 - (c)の識別することは、活性区分内に存在する粒子として前記複数の選択粒子を識別することを含み、活性区分は、対応する既定量を上回る速度、圧力、または、応力を有する少なくとも1つの粒子を含む区分、あるいは、それを含む区分に隣接する区分である、請求項12に記載の方法。
- (d)の決定することは、前の時間ステップの前記影響のある領域内に存在する複数の区分を含む境界体積領域内に存在し、該前の時間ステップの該影響のある領域に接触または隣接する区分内に存在する粒子を検索することを含む、請求項12に記載の方法。
- (d)の近傍粒子を決定することは、境界体積領域内の前記選択粒子に最も近い既定数の複数の粒子を識別することを含む、請求項12に記載の方法。
- (c)は、前記複数の選択粒子のうちの各々に対して一定の数の近傍粒子があるように、前記影響のある領域の大きさを調整することを含む、請求項12に記載の方法。
- (d)は、球形を有する前記影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することを含む、請求項12に記載の方法。
- (d)は、前記複数の選択粒子のうちの各々に対して一定の数の近傍粒子があるように、前記影響のある領域の半径を調整することを含む、請求項17に記載の方法。
- (e)の実行することは、質量、エネルギ、運動量の保存の法則に基づいて、計算を実行することを含む、請求項12に記載の方法。
- (b)のグループ化することは、粒子を複数の区分に分類することを含み、各区分は、長方形の体積領域であり、境界体積領域は長方形である、請求項12に記載の方法。
- (b)は、前記複数の区分にグループ化する前に、前記粒子の幾何学的範囲を決定することを含む、請求項12に記載の方法。
- (b)のグループ化することは、粒子を複数の区分に分類することを含み、各区分は、前記粒子の前記幾何学的範囲に基づく寸法を有する長方形の体積領域である、請求項21に記載の方法。
- 命令を格納したコンピュータ読み取り可能な格納媒体であって、該命令は、プロセッサを含むコンピュータによって実行されると、
a.第1の物体および第2の物体の各々を表す粒子を記述するデータを該第1の物体および第2の物体の幾何学的データから生成することであって、該第1の物体を表す第1の粒子の収集および該第2の物体を表す第2の粒子の収集を生成するために、該粒子によって表される少なくとも該第1の物体および該第2の物体のうちの物体の位置における質量、密度、速度、圧力、応力およびエネルギを記述することと、
b.複数の区分を含む計算メッシュを規定するために、粒子を複数の区分にグループ化することであって、各区分は、該第1の物体および第2の物体に関連付けられる粒子が存在し得る空間位置における体積領域である、ことと、
c.複数の選択粒子の各々について、各選択粒子に関連する影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することと、
d.時間ステップについて更新された該粒子の質量、速度、エネルギ、位置を生成するために、該複数の選択粒子の各々について決定された該近傍粒子に基づいて、該計算メッシュにおける粒子の相互作用に関する計算を実行することと、
e.複数の時間ステップのうちの各々について、(b)から(d)を繰り返すことと
を該プロセッサに行わせ、
現在の時間ステップにおいて(c)は、前の時間ステップの該影響のある領域内に存在する複数の区分を含む境界体積領域内に存在し、該前の時間ステップの該影響のある領域に接触または隣接する区分内に存在する粒子を検索することを含む、コンピュータ読み取り可能な格納媒体。 - 命令を格納したコンピュータ読み取り可能な格納媒体であって、該命令は、プロセッサを含むコンピュータによって実行されると、
a.第1の物体および第2の物体の各々を表す粒子を記述するデータを該第1の物体および第2の物体の幾何学的データから生成することであって、該第1の物体を表す第1の粒子の収集および該第2の物体を表す第2の粒子の収集を生成するために、各粒子に関する該データは、該粒子によって表される少なくとも該第1の物体および該第2の物体のうちの物体の位置における質量、密度、速度、圧力、応力およびエネルギを記述することと、
b.複数の区分を含む計算メッシュを規定するために、粒子を複数の区分にグループ化することであって、各区分は、該第1の物体および第2の物体に関連付けられる粒子が存在し得る空間位置における体積領域である、ことと、
c.活性区分に存在する粒子として、複数の選択を識別することであって、活性区分は、該第1の物体および第2の物体の接触に活性的に関与する少なくとも1つの粒子を含む区分である、ことと、
d.複数の選択粒子の各々について、各選択粒子に関連する影響のある領域内に存在する近傍粒子を決定することと、
e.時間ステップについて更新された該粒子の質量、速度、エネルギ、位置を生成するために、該複数の選択粒子の各々について決定された該近傍粒子に基づいて、該計算メッシュにおける粒子の相互作用に関する計算を実行することと、
f.複数の時間ステップのうちの各々について、(b)から(e)を繰り返すことと
を該プロセッサに行わせる、コンピュータ読み取り可能な格納媒体。
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