基于粒子系统的矿井突水蔓延仿真研究

为了在虚拟水灾环境中实现对工作人员的培训、灾情预测和施救,基于粒子系统,使用UnrealEngine4平台结合光滑粒子流体动力学(SPH)方法实现三维水灾蔓延仿真。借助UnrealEngine4的开源特性,运用SPH算法结合粒子系统进行流体模拟,采用固定边界粒子法进行边界处理,采用八叉树方法进行水体表面重建,结合UnrealEngine4的Shader着色器进行水体渲染,达到了水流体的运动仿真效果,最后在巷道地形中实现了突水水平流动、上向升涨和下向蔓延的仿真。实验证明,本研究所实现的水灾的仿真效果形象逼真,具有真实物理蔓延规律。