Digitala Vetenskapliga Arkivet

Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Adapting the PIC/FLIP fluid simulation method to produce a LEGO water animation & evaluating its performance
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
anpassning av PIC/FLIP-vätskeimuleringsmetoden för att producera en LEGO vattenanimation och utvärdering av metodens prestanda (Swedish)
Abstract [en]

Fluid simulation in computer graphics is a well-researched field used to simulate water in different ways. Although computer graphics techniques in this area usually aim towards creating realistic representations, they can also deviate to create stylized animations of water that adopt different aesthetics whilst maintaining certain aspects of realism. Recently, voxel-style graphics have emerged as a popular style in video games and movies. One example of this style is the voxel-style water that appears in the The LEGO Movie(2014),where moving masses of water are composed of LEGO bricks. Voxel-style water simulations usually rely on simple mathematical models, which leave room to explore the possibility of using dynamic fluid simulations to produce voxel-style graphics animations like this one. This work adapts a PIC/FLIP, a dynamic fluid simulation method, to produce a LEGO-stylized animation of water, rendering the result using Blender. The LEGO bricks are colored in gradients of blue and white with a method that emulates ’whitewater’, which occurs when turbulent water traps air bubbles inside and creates. A section of the fluid simulation was computed on the GPU as a method of improving performance. The performance of the implementation is measured in terms of time taken to simulate the fluid and render the animation. This is tested for a combination of fluid simulation parameters. How these parameters affect the visuals of the resulting LEGO fluid and performance is evaluated. The results show that the GPU optimisation yields modest improvements in performance for the simulation and rendering process and that PIC/FLIP parameters can be used to manipulate the visuals of the LEGO fluid in different ways. Varying the parameters also significantly change the amount of time required for the rendering and simulation process. 

Abstract [sv]

Vätskesimulering inom datorgrafik är ett väl undersökt område som används för att simulera vatten på olika sätt. Även om tekniker inom detta område brukar användas för att skapa realistiska representationer av vatten kan de också avvika från detta för att skapa animationer av vatten som har olika estetik samt bibehåller vissa aspekter av realism. Nyligen har voxel grafikframträtt som en populär estetik inom videospel och filmer. Ett exempel på detta förekommer i The Lego Movie(2014), där vattenmassor består av LEGO-klossar. Voxeliserade vattensimuleringar brukar oftast använda sig av enkla matematiska modeller. Detta ger utrymme att utforska möjligheten att använda dynamiska vätskesimuleringar för att producera LEGO voxeliserade vattenanimationer i samma stil. Detta examensarbete anpassar PIC/FLIP, en dynamisk vätskesimuleringsmetodför att producera en voxel ’LEGO’ animation av vatten. Animationen renderas i Blender. LEGO-klossarna är färgade i blått och vitt med en metod som emulerar åhitewater", vilket uppstår när turbulent vatten fångar up luftbubblor i sig. En del av vätskesimuleringen beräknades på GPU:n för att förbättraprestanda. Implementeringens prestanda mäts i form av tid som krävs för att simulera vattnet och rendera animationen. Detta testas för en kombination av olika vätskesimuleringsparametrar. Hur dessa parametrar påverkar själva animationen och prestandan utvärderas. Resultaten visar att GPU optimeringen ger blygsamma förbättringar av prestandaför simulerings- och renderingsprocessen. PIC/FLIP-parametrar kan också användas för att manipulera LEGO-vätskans animation på olika sätt. Val av parametrar påverkade också den tid som krävdes för simulerings- och renderingsprocessen.

Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 72
Series
TRITA-EECS-EX ; 2022:83
National Category
Computer Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-312667OAI: oai:DiVA.org:kth-312667DiVA, id: diva2:1659545
Subject / course
Computer Science
Educational program
Master of Science - Computer Science
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-05-23 Created: 2022-05-20 Last updated: 2022-06-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(27721 kB)2082 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 27721 kBChecksum SHA-512
b7290d6a0f0535afb376c6e924086b6baeb9798ce9cbb8dd6b7dd1b16a5b0dbaba7bd0dc524692c64c963b5a0ddc537f7018b062c3ef1d9b78e855558db24ccd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2084 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 762 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf