A feladat célja egy Position Based Fluid (PBF) szimulációs módszer megvalósítása, amely részecskealapú megközelítéssel képes a folyadékok valószerű viselkedésének modellezésére. A PBF előnye, hogy stabil, valós idejű szimulációt biztosít, ezért különösen alkalmas interaktív alkalmazásokban (pl. játékokban, VR/AR rendszerekben).

Követelmények

1. Alapimplementáció

   • Részecskék reprezentációja és állapotváltozók (pozíció, sebesség, sűrűség, nyomás).

   • Szomszédsági keresés (grid vagy hash alapú megoldás).

   • Constraint-ek (sűrűség-megőrzés, távolsági feltételek) numerikus megoldása pozíciókorrekcióval.

   • Időintegráció (pl. semi-implicit Euler).

   • Egyszerű határfeltételek (pl. tartályfalak).

   • Vizualizáció (pl. pontfelhő vagy metaball rendering).

2. Dokumentáció és demonstráció

   • A szimuláció paramétereinek magyarázata (részecskeszám, időlépés, iterációk száma, simasági paraméterek).

   • Tesztesetek bemutatása (állóvíz, hullámzás, akadály körüli áramlás).

Továbbfejlesztési lehetőségek

A feladat során, illetve azt követően a következő bővítési irányok vizsgálhatók:

• GPU-s gyorsítás (pl. CUDA, OpenCL) a nagy részecskeszám valós idejű kezelésére.

• Gyors közelségi keresés fejlettebb adatszerkezetekkel (pl. uniform grid, kd-tree, spatial hashing).

• Szilárd testek integrálása, kölcsönhatás szimulációja a folyadékkal.

• Ruhák szimulációja, amelyek kölcsönhatásban állhatnak a folyadékkal.

• Lágy testek modellezése (pl. zselészerű anyagok).

• Porózus anyagok szimulációja, amelyek részben átengedik a folyadékot.

• Kombinálás más módszerekkel (pl. SPH, grid-alapú megközelítések, FEM), a fizikai hűség növelése érdekében.