流體模擬

計算機流體模擬主要是指結合流體模擬的物理現象、方程和計算機圖形學的方法來模擬海面、海浪、煙霧等場景。2012中的海面場景、電腦遊戲中的水面場景都計算機流體模擬的產物。

在計算機圖形學中，自然場景模擬特別是流體模擬的重要應用及研究意義，它被廣泛地應用於現實生活中許多領域，包括：廣泛應用於科學研究、影視特效、電腦遊戲、災難營救、科普教育、體育競技、軍事仿真等應用領域。

因此，國內許多流體模擬研究者正在研究如何在計算機中模擬更真實的流體，如何繪製更真實的流體以及如何使得模擬速度更快。

流體模擬的基本方法可分為三類： 基於紋理變換的流體模擬、基於二維高度場網格的流體模擬以及基於真實物理方程的流體模擬。

基於紋理變換的流體模擬多被應用於對性能要求較高的遊戲來來模擬水面. 它只需要對水面紋理進行法向擾動後、繪製水面的倒影（反射）以及繪製水底的情況（透射）即可繪製出一般的水面效果。 但這種方法由於其根本上沒有水面網格，所以水面起伏的繪製效果不明顯。

於是，就有了基於二維高度場的網格流體模擬方法，這種方法首先把水面表示成為一個連續的平面網格，然後生成一系列對應於這張網絡的連續的高度紋理－稱為高度圖。接着每個網格頂點對應於一個高度圖的像素，作為水面高度，從而表示出整個水面。