Details

В данной работе рассматривается моделирование деформации рельефа в результате эрозии с помощью метода гидродинамики сглаженных частиц (SPH). Исследование подчеркивает актуальность моделирования реалистичного ландшафта в таких приложениях, как разработка видеоигр и геологические исследования. Метод SPH был выбран за его способность моделировать сложные взаимодействия между жидкостью и твердым телом без фиксированной сетки. Подробно рассматриваются принципы SPH, включая интерполяцию и расчет плотности, давления и вязкости частиц. Значительное внимание уделено оптимизации вычислительных процессов. Эффективность предложенных алгоритмов была проверена на различных сценариях, таких как взаимодействие жидкости внутри параллелепипеда и наводнение. В заключительном разделе представлены результаты моделирования эрозии, демонстрирующие, как водный поток может изменять ландшафты, перенося частицы почвы. Полученные результаты имеют практическое применение при создании реалистичных ландшафтов для видеоигр, а также в геологических и инженерных исследованиях. Будущие исследования могут сосредоточиться на совершенствовании оптимизационных алгоритмов и расширении применения метода SPH для моделирования различных природных и техногенных процессов.

This paper deals with the modelling of terrain deformation by erosion using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The study highlights the relevance of realistic landscape modelling in applications such as video game development and geological studies. The SPH method was chosen for its ability to model complex fluid-solid interactions without a fixed mesh. The principles of SPH are discussed in detail, including interpolation and calculation of particle density, pressure and viscosity. Considerable attention is paid to the computational optimisation. The effectiveness of the proposed algorithms has been tested on various scenarios such as fluid interaction inside a parallelepiped and flooding. In the final section, erosion modelling results are presented, demonstrating how water flow can modify landscapes by transporting soil particles. The results have practical applications in creating realistic landscapes for video games, as well as in geological and engineering studies. Future research may focus on improving optimisation algorithms and expanding the application of the SPH method for modelling various natural and anthropogenic processes.