小妙招：如何将网格体转为体素

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#1

背景

  • 最近看到太极图形举办了一个体素创意的比赛
  • 正好我在实现一个任意网格体转体素的小程序,Genvoxel.py
  • 算法的原型来自gpu-gems3中的刚体仿真示例

主要步骤

  • 先构建三角网格的加速结构，如bvh，kdtree等
  • 计算出网格的aabb，得到网格的最大最小边界
  • 根据想要的体素最小单位，将aabb(长方体)空间切割成众多的小立方体
  • 从长方体空间的任意一个面出发，向对面射出光线，使用raymarching判断每个体素是否在网格之中

hit

  • 上图用了光栅化的方式，从两面渲染，得到两个深度图，从而计算出了哪些深度在体素内
  • 但实际上如果存在复杂的中空结构，就只能用raymarching了

效果

可以应用的场景

  • 体素制作

  • 流体仿真时的初始液体条件，每个体素都是一个粒子，就可以把小兔子变成液体了

metling

  • 固体边界条件的生成，复杂的网格体边界用体素（粒子）填充，从而实现刚体仿真(后面有时间了，单独开一个话题)

taichi

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#2

很棒，学习啦。刚好最近我也在做类似的工作。

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#3

楼主你好，在跑你的Genvoxel.py时，提示错误，如下：

ModuleNotFoundError Traceback (most recent call last)
in
2 import taichi as ti
3 import numpy as np
----> 4 import Mesh2Particle as M2P
5 import Simulation as Sim
6 import sys, getopt

想请教一下 Mesh2Particle 、Simulation 、getopt这些模块包在哪里可以下载到，或者有源文件吗？

#4

  • 该文件是嵌入在我的一个项目里的，直接把这个repository里面的代码下载就行了

  • 最终目的是我想用taichi实现一个基于粒子的固液气均有的物理引擎，现在还在初初初初级阶段