Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
275067		Particle based modeling and simulation of natural phenomena / Doğal nesnelerin parçacık tabanlı yöntemler ile modellenmesi ve benzetilmesi Yazar:SERKAN BAYRAKTAR Danışman: DOÇ. DR. UĞUR GÜDÜKBAY ; PROF. DR. BÜLENT ÖZGÜÇ Yer Bilgisi: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control Dizin:	Onaylandı Doktora İngilizce 2010 123 s.
Bu çalışma sıvı ve kumaş benzeri, biçimi bozulabilen nesnelerin fizik tabanlı yöntemler kullanılarak modellenmesi ve benzetimiyle ilgilidir. Benzetimi yapılan nesneler parçacıklar kullanılarak modellenmektedir ve nesnelerin birbirleriyle ve çevreleri ile olan etkileşimleri parçacıklar arasındaki kuvvetlerle tanımlanmaktadır. Çalışmada, varolan teknikler üzerine bir çok iyileştirme önerilmektedir. Komşu parçacıkların doğru ve hızlı bir şekilde bulunması parçacık tabanlı benzetim sistemleri için çok önemlidir. Bu çalışmada, paralel hesaplamaya uygun, birbiçimli ızgara üzerinde çalışan, sıralama tabanlı komşu bulma yöntemi önerilmektedir. Sıvı yüzeyinin oluşturulması için önerilen yöntem, varolan yöntemlerden daha ayrıntılı bir yüzey oluşturmaktadır. Bunun sebebi parçacıkların sıvı yüzeyine göreceli konumlarının dikkate alınmasıdır. Sıvı-sıvı, sıvı-kumaş ve sıvı-sınır etkileşimlerini tanımlamak üzere hesaplamalı fizikte de kullanılmakta olan bir çok yöntem araştırılmıştır. Ayrıca örgü tipindeki kumaşları ve bunların sıvılarla etkileşimini benzetmek amacıyla kullanışlı bir yöntem de önerilmektedir. Sıvıların örgüler tarafından emilmesi yüzey gerilimlerini kullanan bir yöntemle benzetilmektedir. Önerilen parçacık sistemi birbirinekarışabilen sıvıların benzetmesini de yapabilmektedir. Bu çalışmada anlatılan parçacık tabanlı benzetme yöntemleri, günümüzde yaygın hale gelen paralel bilgisayarlarda (çok çekirdekli işlemciler ve grafik işlemciler gibi) çalışabilecek şekilde uygulanmıştır. Deneyler önerdiğimiz yöntemin işlemsel olarak verimli olduğunu ve gerçekçi sonuçlar ürettiğini göstermektedir.
This thesis is about modeling and simulation of fluids and cloth-like deformable objects by the physically-based simulation paradigm. Simulated objects are modeled with particles and their interaction with each other and the environment is defined by particle-to-particle forces. We propose several improvements over the existing particle simulation techniques. Neighbor search algorithms are crucialfor the performance efficiency and robustness of a particle system. We present a sorting-based neighbor search method which operates on a uniform grid, and can be parallelizable. We improve upon the existing fluid surface generation methods so that our method captures surface details better since we consider the relative position of fluid particles to the fluid surface. We investigate several alternatives of particle interaction schema (i.e. Smoothed Particle Hydrodynamics, the Discrete Element Method, and Lennard-Jones potential) for the purpose of defining fluid-fluid, fluid-cloth, fluid-boundary interaction forces. We also propose a practical way to simulate knitwear and its interaction with fluids. We employ capillary pressure?based forces to simulate the absorption of fluid particles by knitwear.We also propose a method to simulate the flow of miscible fluids. Our particle simulation system is implement to exploit parallel computing capabilities of the commodity computers. Specifically, we implemented the proposed methods on multicore CPUs and programmable graphics boards. The experiments show that our method is computationally efficient and produces realistic results.