Jos Stam의 논문 기반으로 작성된 Real Time Smoke Simulation을 CUDA를 이용하여 3D로 구현하였다.
그리드 기반의 연기 시뮬레이션으로 각 셀에 대하여 navier stokes 지배방정식을 red black gauss seidel 법을 통해 수치적으로 풀어냈다.
기존의 OpenGL만 이용한 방식보다 그리드의 개수가 많아도 성능을 낼 수 있도록 GPU 프로그래밍을 적용하였다.
사용 API
- OpenGL
- GLEW
- GLFW
- GLM
- CUDA 12.2
시뮬레이션 환경
- CPU : intel i7-10 10700K
- GPU : RTX 3070 BLACK EDITION OC D6 8GB
- RAM : samsung DDR4-3200(8GB) x 2
참고 논문
- "Real-time fluid dynamics for games" by jos stam
- "Stable fluids" by jos stam
컨트롤
- WASD : 카메라 이동
- 마우스 : 카메라 방향 전환
- 키보드 1번 : 연기 표시
- 키보드 2번 : 속도 표시
- Z : 소스항 추가 및 외력 추가
추가 사항
- main 코드의 add_force_source 함수를 통해 외력의 방향을 수정할 수 있음
- FragmentShaderSL.txt 파일과 메인 소스 파일의 density 관련 함수와 코드의 수정을 통해 투명도를 조절할 수 있음
결과
