Программные продукты и системы

В работе рассмотрен симулятор функционально заданных объектов, который может быть интегрирован с различными системами визуализации, анимации и обнаружения столкновений. Симулятор включает множество слож- ных режимов, таких как перекатывание, скольжение, укладка, переворачивание и распространение ударов, а также соответствующие переходы между ними. Это дает реалистичное поведение для твердого тела, находящегося  в контакте с множеством фиксированных ограничений.
Для настройки с несколькими объектами каждое тело рассматривается как независимая система, в которой все остальные движущиеся тела накладывают аффинные ограничения на уровне скорости. Это эффективно, поскольку включается контактная информация первого порядка для каждого тела. Таким образом, получаются скорости, обеспечивающие непроникающее поведение, по крайней мере, локально на следующем этапе. При этом вводится приблизительное сохранение импульса для многих одновременных контактов, для чего вычисля- ется аффинное ограничение для каждого кон- такта, использующее скорость контакта в момент максимального сжатия. В совокупности это реализуется алгоритмом моделирования множества тел, который является линейным по общему количеству контактов, обрабатываемых для всех объектов на каждом шаге. Внедрено несколько практических оптимизаций  для дальнейшего повышения производительности – так сокращается количество обрабатываемых контактов и для увеличения скорости, и для упрощения внедрения. Также отфильтровываются многие первоначально обнаруженные контакты, игнорируются удовлетворяющие ограничения, то есть контакты, от которых объект удаляется с достаточной скоростью.
Подробное описание дается в статье "Компьютерное моделирование сложных взаимодействий отдельных элементов гранулированных материалов с применением функционально заданных объектов", авторы Вяткин С.И.,  Долговесов Б.С. (Институт автоматики и электрометрии СО РАН, лаборатория синтезирующих систем визуализации, г. Новосибирск).