正交网格下不可压缩流体的图形学模拟的任务书任务书：1.背景与目标在计算机图形学领域，模拟不可压缩流体是一个十分重要的研究方向。不可压缩流体广泛应用于众多领域，包括制造业、汽车工业、航海、动画制作等等。在本次任务中，我们将研究使用正交网格模拟不可压缩流体的图形学方法。我们的目标是实现一个高性能的流体模拟系统，以便用户能够快速生成现实的流体动画。2.任务描述本次任务的主要目标是实现一个基于正交网格的不可压缩流体模拟系统，以便能够对流体进行建模和可视化。具体任务包括以下内容：（1）研究正交网格下不可压缩流体的模拟方法及算法，包括质量守恒、动量守恒等基本原理。（2）基于以上原理，实现标准的差分方程，能够计算流体在网格上的运动情况。（3）针对不规则边界情况下，研究如何处理流体交界面，避免不合理的渗透现象。（4）为了提高模拟效率，考虑使用加速技术，如并行计算等方法。（5）最终实现一个完整的流体模拟系统，包括模拟、可视化、参数调整等功能。3.预期结果和成果通过本次任务，预期实现以下成果：（1）正确实现正交网格下的不可压缩流体模拟算法，并验证其正确性。（2）完成流体模拟系统的整体框架，包括网格地图的生成和流体运动计算。（3）实现流体交界面处理技术，使流体交界处的表现更加真实合理。（4）优化模拟效率，增加系统稳定性。（5）通过系统演示，展示出流体模拟的效果，包括真实的流体运动、流体交界处的表现等等。4.阶段性进度安排本次任务预计分为以下阶段，每个阶段包含的任务和时间安排如下：（1）研究不可压缩流体的基本原理和正交网格下的模拟算法。时间：1周。（2）完成流体模拟系统框架搭建和网格地图的生成。时间：2周。（3）针对流体交界处的处理问题进行研究，并实现交界面处理技术。时间：2周。（4）优化模拟系统效率，增加系统的稳定性。时间：2周。（5）测试和演示系统效果。时间：1周。5.前置技能要求参与本次任务的人员需要具备以下技能：（1）扎实的线性代数和微积分基础。（2）熟练掌握C++等相关编程语言。（3）了解图形学相关基础知识，如3D图形学基础、渲染管线、着色器等。（4）具备一定的科研能力和科学精神，具有独立思考和解决问题的能力。6.参考文献本次任务主要参考以下文献：（1）JosStam.Stablefluids.InProceedingsofthe26thannualconferenceoncomputergraphicsandinteractivetechniques,pages121–128.ACM,1999.（2）GangZhao,SonghuaXu,RuiruiXu,andEntingGao.Afastsemi-lagrangianmethodforincompressiblefluidsimulation.ComputerAnimationandVirtualWorlds,28(3-4):e1835,2017.（3）XinTong,FengXu,andJiansongDeng.Astableandefficientmethodforanimatingincompressibleflowwithcomplexboundaries.IEEETransactionsonVisualizationandComputerGraphics,11(5):527–538,2005.（4）RobertBridson.FluidSimulationforComputerGraphics,SecondEdition.AKPeters/CRCPress,2015.7.总结与展望通过本次任务，我们将研究正交网格下的不可压缩流体模拟方法，并实现一个高效的流体模拟系统。这对于计算机图形学领域来说是一个极具挑战性的任务，我们相信，在团队的不懈努力下，一定能够实现预期结果。同时，在实现任务的过程中，我们也将获得更多关于流体模拟和计算机图形学的知识和经验，这将为未来的研究和应用奠定良好的基础。