Биков, В. О. (2024) КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПОРИСТИХ СЕРЕДОВИЩ В ІГРОВИХ РУШІЯХ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (3(107)). с. 403-409.

Text Vt3202438.pdf Download(126kB)

Анотація

Вивчення пористих середовищ відіграє вирішальну роль у різних галузях промисловості, включаючи природокористування, видобуток нафти і газу та моделювання потоків підземних вод. Моделювання поведінки потоку рідини в пористих середовищах є критично важливим для таких застосувань, як моделювання підземних вод, видобуток нафти, фільтрація та біомедична інженерія. Традиційні обчислювальні підходи, включаючи аналіз скінченних елементів, методи скінченних різниць і методи скінченних об’ємів, вимагають значних обчислювальних ресурсів, особливо для великомасштабного моделювання або моделювання з високою роздільною здатністю. Нещодавно використання ігрових рушіїв реального часу, таких як Unity3D та Unreal Engine, стало альтернативою для візуального моделювання складних систем в середовищах. Також, разом з рушіями ще додатково використовують фізичні програмні доповнення NVIDIA PhysX та Havok Physics. Таке програмне забезпечення, відоме своєю високопродуктивною графікою та фізичним моделюванням у реальному часі, довели свою ефективність для моделювання систем пористих середовищ з акцентом на інтерактивному дослідженні використовуючи гнучку систему комп’ютерного моделювання, де в режимі реального часу змінюються параметри рівняння досліджуваного явища і наочно зі всіма технічними подробицями промоделює та візуалізує дані явище. Більше того, інтеграція машинного навчання та нейронних мереж у ці рушії підвищує їхню здатність ефективно обробляти складні симуляції. У цій статті розглядаються обчислювальні підходи до моделювання пористих середовищ в ігрових рушіях, обговорюються сучасні досягнення, тематичні дослідження, виклики та майбутні напрямки досліджень.

Title in English

COMPUTER MODELING OF POROUS MEDIUM IN GAME ENGINES

English abstract

The study of porous media plays a crucial role in a variety of industries, including environmental management, oil and gas production, and groundwater flow modelling. Modelling the behaviour of fluid flow in porous media is critical for applications such as groundwater modelling, oil production, filtration and biomedical engineering. Traditional computational approaches, including finite element analysis, finite difference methods, and finite volume methods, require significant computational resources, especially for large-scale or high-resolution simulations. Recently, the use of real- time game engines, such as Unity3D and Unreal Engine, has become an alternative for visual modelling of complex systems in environments. In addition to these engines, physics software add-ons such as NVIDIA PhysX and Havok Physics are also used. These software, known for their high-performance graphics and real-time physical modelling, have proven to be effective for modelling porous media systems with an emphasis on interactive research using a flexible computer simulation system where the parameters of the equation of the phenomenon under study are changed in real time and the phenomenon is clearly modelled and visualised with all the technical details. Moreover, the integration of machine learning and neural networks into these engines enhances their ability to efficiently handle complex simulations. This article reviews computational approaches to modelling porous media in game engines, discussing current achievements, case studies, challenges, and future research directions.

Перегляд елементу

Завантажень