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龙图腾网恭喜福建天泉教育科技有限公司申请的专利一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法及其系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114564875B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011356568.9，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法及其系统是由刘德建;李兴;王宪宇;陈宏展设计研发完成，并于2020-11-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法及其系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1、初始化流体粒子和烟雾粒子；步骤S2、对流体粒子施加重力，得到各流体粒子受到重力后的速度和预测位置，并对流体粒子施加表面张力，进一步校正受到张力后粒子的速度和预测位置；步骤S3、保持流体粒子的不可压缩性；步骤S4、为了模拟环境中空气阻力对烟雾的影响，在流体模拟中引入阻力和涡力，来进一步修正经过上述运算步骤后流体粒子的速度；步骤S5、借助流体粒子的速度来更新烟雾速度和烟雾粒子的位置信息；本发明借助GPU的强大并行计算能力，更加精确地模拟烟雾运动。

本发明授权一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法及其系统在权利要求书中公布了：1.一种基于拉格朗日视角的实时烟雾模拟方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤S1、初始化流体粒子和烟雾粒子；步骤S2、对流体粒子施加重力，得到各流体粒子受到重力后的速度和预测位置，并对流体粒子施加表面张力，进一步校正受到表面张力后的粒子的速度和预测位置；步骤S3、保持流体粒子的不可压缩性；步骤S4、为了模拟环境中空气阻力对烟雾的影响，在流体模拟中引入阻力和涡力，来进一步修正经过上述运算步骤后流体粒子的速度；步骤S5、借助流体粒子的速度来更新烟雾速度和烟雾粒子的位置信息；所述步骤S4进一步具体为：在流体模拟中引入阻力drag，drag＝DragCoefficient·Velocities[i]-EnviVel·Density[i]·InvDensity-1.0f其中，DragCoefficient是阻力系数，Velocities[i]是表面张力后的流体粒子i的速度，EnviVel是环境速度，若在静止无风的环境中则可省略该项；Density[i]是流体粒子i的密度，InvDensity为初始流体密度的倒数；因为引入额外的阻力，气体粒子的能量会发生损耗，则流体粒子无法表现出真实世界中旋转环绕的效果，因此加了涡流力来加速粒子的旋转运动，重新给粒子注入能量，涡流力的计算公式如下： 其中，vorticity为涡流力，PredictedPos[i]与PredictedPos[j]分别为流体粒子i和j的预测位置，Poly6Kernel为Poly6核函数，ω为粒子的旋度，k为光滑核半径内的邻近粒子总数，r是流体粒子i与流体粒子j的距离；计算后得到的阻力和涡流力产生的加速度，累加到粒子的速度属性中；受阻力和涡流力后的速度Velocities[i]＝表面张力后的速度Velocities[i]+deltaTime·drag+vorticityMasses[i]其中，Velocities[i]是流体粒子i的速度，Masses[i]是流体粒子i的质量，deltaTime为每一帧的时间步长。

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