Áp dụng kỹ thuật phân vùng không gian cho mô phỏng khói trong thực tại ảo

Bài viết nghiên cứu, đề xuất áp dụng kỹ thuật phân vùng không gian cho mô phỏng khói trong thực tại ảo. Nhóm tác giả tiến hành cài đặt các thuật toán mô phỏng khói, đánh giá các kết quả thu được khi mô phỏng khói với kỹ thuật Particle và kỹ thuật Particle kết hợp phân vùng không gian trong thực tại ảo.

ISSN: 1859-2171 e-ISSN: 2615-9562 TNU Journal of Science and Technology 225(06): 513 - 520 ÁP DỤNG KỸ THUẬT PHÂN VÙNG KHƠNG GIAN CHO MƠ PHỎNG KHĨI TRONG THỰC TẠI ẢO Lê Sơn Thái1*, Lương Thị Ngọc Hà2, Đỗ Thị Phượng , Nguyễn Thị Thanh Tâm1, Đinh Xuân Lâm1 1Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông – ĐH Thái Nguyên 2Trường Đại học Sư phạm Hà Nội - Phân hiệu Hà Nam TÓM TẮT Bài báo nghiên cứu, đề xuất áp dụng kỹ thuật phân vùng không gian cho mơ khói thực ảo Nhóm tác giả tiến hành cài đặt thuật tốn mơ khói, đánh giá kết thu mơ khói với kỹ thuật Particle kỹ thuật Particle kết hợp phân vùng không gian thực ảo Kết cho thấy, việc áp dụng phân vùng khơng gian cho hình ảnh mơ thu giống với thực tế đảm bảo khả mô xác mật độ va chạm Trên sở kết có được, nhóm tác giả xây dựng ứng dụng thoát hiểm xảy hỏa hoạn giảng dạy luật giao thông cho trẻ em Từ khóa: thực ảo; mơ phỏng; hiệu ứng khói; particle; phân vùng khơng gian Ngày nhận bài: 16/5/2020; Ngày hoàn thiện: 29/5/2020; Ngày đăng: 31/5/2020 APPLYING SPATIAL PARTITIONING TECHNIQUE FOR SMOKE SIMULATION IN VIRTUAL REALITY Le Son Thai1*, Luong Thi Ngoc Ha2, Do Thi Phuong , Nguyen Thi Thanh Tam1, Dinh Xuan Lam1 1TNU – University of Information and Communication Technology 2Hanoi National University of Education – Hanam Campus ABSTRACT In this work, we study and propose a spatial partitioning technique for smoke simulation in virtual reality We install several smoke simulation algorithms and evaluate the results obtained from smoke simulation with Particle technique and the Particle combined with spatial partitioning in virtual reality The results show that the use of spatial partitioning results in high image quality and close to reality In addition to this, the use of this technique ensures an accurate simulation regarding the density and collision Based on the results, we design virtual reality applications that show how to escape from fire and teach traffic law for children Keywords: virtual reality; simulation; smoke effect; particle; spatial partitioning Received: 16/5/2020; Revised: 29/5/2020; Published: 31/5/2020 * Corresponding author Email: lsthai@ictu.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 513 Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Giới thiệu Ngày nay, mô thực ảo ngày chứng tỏ vai trò quan trọng đời sống khoa học, kỹ thuật Mô diện lĩnh vực văn hóa, kinh tế, trị, khoa học, đời sống Sự phát triển nhanh chóng phần cứng giúp cho phần mềm mô ngày đáp ứng đòi hỏi khắt khe thực tiễn Điều làm cho người trước vốn lưỡng lự khả hạn chế mô máy tính bị thuyết phục Khói đối tượng quen thuộc đời sống sinh hoạt thường ngày người Chúng ta biết đến khói nhóm lị, đun bếp hay đơn giản đốt que diêm, điếu thuốc Ngày với phát triển xã hội ta nhìn thấy khói nhiều đường, khu cơng nghiệp hay nhìn lên hình tivi phim đầy khói lửa, trị chơi máy tính, thiết bị di động cầm tay Cùng với đó, tốn mơ khói thực ảo tốn có nhiều ý nghĩa Nó áp dụng lĩnh vực giải trí (kỹ xảo điện ảnh, trị chơi), giáo dục (mơ khói hóa chất, tạo hình ảnh trực quan trận chiến lịch sử, mô quân sự), khoa học kỹ thuật (mơ khí động học, phẫu thuật ảo)… Vì khả ứng dụng cao với chi phí thấp địi hỏi cần có nghiên cứu chun sâu để mơ khói máy tính Chính tầm quan trọng mơ nói chung mơ khói nói riêng, nhiều nghiên cứu tiến hành với đó, nhiều kỹ thuật khác đề xuất Một hệ Particle [1] gồm nhiều phần tử hạt mô giống với chất khối khí lỏng sử dụng từ sớm mang lại kết mơ tương đối tốt Tiếp đó, phương trình dịng chảy [2], [3] khối chất lỏng, khí nghiên cứu ứng dụng q trình mơ Kết hình ảnh kết xuất cho thấy hướng tiếp cận mang lại nhiều tiềm Một số hướng tiếp cận khác cải tiến đề xuất điển hình Smoothed 514 225(06): 513 - 520 Particle Hydrodynamics (SPH) [1] phát triển từ hệ Particle truyền thống Trong kỹ thuật đề xuất hệ Particle kỹ thuật điển hình sử dụng rộng rãi Kỹ thuật cho phép mô tương đối giống với thực tế nhiên Particle tồn nhược điểm cần giải quyết: Để hình ảnh kết xuất mức tốt đảm bảo tương tác tốt không gian ảo cần khối lượng tính tốn lớn Để giải vấn đề tương tác tăng độ chân thực hình ảnh q trình mơ nhóm tác giả sử dụng kỹ thuật phân vùng không gian [4] kết hợp với hệ Particle từ giải tốt vấn đề tương tác hình ảnh q trình mơ phỏng, đảm bảo khối lượng tính tốn giảm có khả thực thi tốt thời gian thực Do thời lượng báo có hạn phần tiếp theo, nhóm tác giả phân tích hai kỹ thuật điển hình thường sử dụng q trình mơ khói Tiếp việc kết hợp kỹ thuật phân vùng không gian hệ Particle mô số ứng dụng mơ khói thực tế Một số kỹ thuật mơ khói 2.1 Kỹ thuật Particle Particle [1], [5] kỹ thuật mơ điển hình áp dụng rộng rãi tốn mơ vật chất khí, lỏng Khối khí, chất lỏng với chất tập phân tử có liên kết lỏng với nhau, bề mặt, kích thước, hình dạng đối tượng thường xun thay đổi khó để tính tốn, dự đốn cách xác Những thay đổi mơ tả phương trình tốn học phức tạp Particle phương pháp đặc biệt với ý tưởng mô đối tượng hạt tạo chúng Đây phương pháp mô gần với chất vật lý đối tượng thường lựa chọn làm tảng cho mơ khói Một hệ thống Particle [1] tập thành phần hay hạt riêng biệt Hệ thống Particle http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN điều khiển tập Particle, cho phép chúng hoạt động cách tự động với số thuộc tính chung định Hệ Particle thực thể tĩnh mà chuyển động thay đổi hình dạng theo thời gian Các Particle liên tục "chết đi" Particle "sinh ra" hệ thống Quy trình hệ Particle mơ tả hình Khởi tạo tham số Sinh hạt theo tham số đầu vào Cập nhập thuộc tính cho hạt Kiểm tra va chạm, tính lại hướng vận tốc Kết xuất hình ảnh Loại bỏ hạt hết thời gian sống Hình 1.Quy trình thực hệ Particle Một đối tượng biểu diễn hệ Particle khơng xác định hồn tồn, đường nét lẫn hình dạng Thay vào đó, xác định tiến trình với nhiều tham số ngẫu nhiên Vì thế, lần mơ khác hình dạng, nhiên mang đặc tính chung Đối với tốn mơ khói phần tử hệ Particle có thuộc tính bản: vị trí sinh ra, số lượng, thời gian sống, vận tốc, màu sắc cho phép mơ khối khói hình Hình Khói với tham số hệ Particle Áp dụng thuộc tính khuếch tán ảnh hưởng môi trường (ảnh hưởng http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 225(06): 513 - 520 gió) ta thu hình ảnh khói khói tốt hình = ∆ +∆ =∆ +∆ +∆ (a) (b) Hình Khói mơ phỏng: (a)Tham số khuếch tán (b) Tham số môi trường Với tham số khuếch tán: ∆ vector vận tốc thể khả khuếch tán phần tử Khi vận tốc hạt ngồi việc phục thuộc vào vận tốc bay lên ∆ theo chiều thẳng đứng phụ thuộc vào tham số khuếch tán Với tác động mơi trường ∆ hình ảnh khối khói kết xuất tương đối tốt mặt động lực hạt Để hình ảnh thu giống với thực tế, mặt nạ sử dụng thay cho việc kết xuất hình ảnh từ hạt Hình kết khối khói sử dụng mặt nạ khác Hình Khói sử dụng mặt nạ Để khối khói mơ giống với thực tế cần tiến hành xác định va chạm [6] hạt hạt với đối tượng khác, cần sử dụng phương pháp phát va chạm thực ảo [7] Phương pháp sử dụng để phát va chạm trường hợp sử dụng khối bao Đối với đối tượng Particle khối bao sử dụng khối cầu [8] Đối với đối tượng khác vật thể bị va chạm tùy theo hình dạng vật mà định xem sử dụng khối bao hợp lý Hình hình ảnh khối khói va chạm với mặt phẳng nằm ngang 515 Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 513 - 520 nhỏ chất lưu đơn tổng lực nhớt tiêu tán (tương tự ma sát), biến đổi áp suất, trọng lực, lực khác tác động lên chất lưu Phương trình Navier - Stokes biết đến sau: ut+ (u * )u + Hình Khói có vật cản va chạm Quy trình kiểm tra va chạm đồng nghĩa với khối lượng tính tốn tăng lên Chất lượng hình ảnh tương tác mô nâng cao Tuy nhiên, khối lượng tính tốn lớn dẫn đến hệ particle khó mở rộng 2.2 Mơ sử dụng phương trình Navier-Stokes Trong nghiên cứu mơ khói [2], [3], [8], để thay đổi chất lượng hình ảnh khả tương tác nhà nghiên cứu giới sử dụng tới phương trình thủy động lực Các phương trình mơ tả vận động dịng khí dịng chất lỏng theo thời gian Có hai phương pháp tiếp cận chính: Phương pháp Lagarange [7]: nghiên cứu chuyển động phần tử chất lỏng, khí Phương pháp Euler [7]: nghiên cứu chuyển động tồn dịng chảy vị trí cố định dịng chảy Dịng chảy chia thành loại: Dịng chảy khơng dừng: dịng chảy mà thơng số động học phụ thuộc vào tọa độ không gian thời gian Ngược lại dịng chảy dừng: dịng chảy mà thơng số động học phụ thuộc vào tọa độ không gian, không phụ thuộc vào thời gian Trong q trình mơ phỏng, nhà nghiên cứu ý tới việc sử dụng phương trình mơ tả dịng chảy động khối chất lỏng khí Phương trình Navier - Stokes [2], [3], đặt tên theo Claude Louis Navier George Gabriel Stokes, miêu tả dòng chảy chất lỏng khí (gọi chung chất lưu) Phương trình thiết lập sở biến thiên động lượng thể tích vơ 516 p/ ρ= µ u + f (1) * u=0 Trong đó: u: vận tốc phần tử, p: tham số áp suất, ρ: tham số mô tả mật độ, khối lượng, f: đại diện cho lực bên ngồi trọng lực, lực ma sát, µ: tham số đại diện cho độ nhớt dòng vật chất mơ phỏng, : tốn tử Gradient Trong phương pháp mơ sử dụng phương trình Navier - Stokes, chuyển động dòng nguyên tố thay đổi theo thời gian Khi chúng chuyển động khơng ngừng thay đổi hình dạng liên tục Dịng vật chất chuyển động dọc theo dòng nguyên tố, khơng chuyển động xun qua thành Áp dụng tính tốn từ phương trình Navier - Stokes cho kết mơ với độ xác cao hình ảnh đối tượng khói Tuy nhiên, tính tốn phức tạp nên khơng gian mơ khối khói nhỏ Hình kết hình ảnh mơ khói từ phương trình Navier - Stokes Hình Mơ khói với phương trình Navier – Stokes [7] Q trình mơ khói áp dụng phương trình Navier - Stokes trình xác định khối khói khói nằm khơng gian http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN nhỏ tách biệt với mơi trường bên ngồi Q trình tính tốn với điểm nằm khơng gian cho kết xác vận động, di chuyển phần tử Từ kết xuất hình ảnh mơ tương đối giống với thực tế Tựu chung lại, mô khói áp dụng phương trình Navier - Stokes có ưu điểm tính tốn xác tới đơn vị khói cho hình ảnh mơ mức cao Tuy nhiên không gian mô bị giới hạn nhỏ, kết mơ hình với kích thước 128x128x128 Do q trình tính tốn có độ phức tạp cao, phải xử lý nhiều phương trình vi phân Phương pháp thích hợp cho việc tạo hình ảnh khói giống thật lại bị giới hạn mơ khói mơi trường có khơng gian rộng phải đảm bảo tương tác Do đó, với tốn thực ảo việc sử dụng phương trình Navier – Stokes khó đảm bảo tính tốn thời gian thực Kỹ thuật phân vùng không gian kết hợp hệ Particle ứng dụng Việc áp dụng phương trình dịng chảy [2], [3], [7] khơng đảm bảo tính tốn thời gian thực Hệ Particle với quy trình mơ khói có tính đến va chạm cho hình ảnh mơ thu chạy chương trình mức trung bình Khi Particle va chạm với đối tượng khác, đa phần Particle tập chung bên cạnh bề mặt đối tượng (hình 7) Nguyên nhân tượng tính tốn va chạm mang tính cục cao, khơng tính tốn tồn khơng gian áp dụng phương trình dịng chảy Trong trường hợp vật va chạm thiết kế nằm ngang chắn di chuyển khối khói đa phần khói bị chắn tập chung mặt đối tượng, đồng thời thoát khỏi bề mặt bị chắn phần tử khói tạo thành đường gấp trước bay lên Việc tính tốn va chạm cục dẫn đến vấn đề mật độ Particle không hợp lý Các Particle tương tác độc lập với cách cục vừa tốn việc tính tốn va chạm hạt vừa http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 225(06): 513 - 520 không đảm bảo khả điều hướng chuyển động Hình cho thấy vấn đề có vật cản Hình Mật độ chưa xác mơ (vùng khoanh có mật độ chưa xác) Mật độ Particle mơ khói số lượng hạt tồn đơn vị không gian giới hạn hình hộp Thơng số sử dụng trình điều hướng Particle Trong thực tế, phần tử khí di chuyển chúng ưu tiên di chuyển sang vùng khơng gian có mật độ thấp Q trình duyệt tồn phần tử khối khói xác định mật độ địi hỏi chi phí tính tốn lớn Xuất phát từ thuật tốn xác định va chạm “Phân vùng không gian” [4], chia khơng gian thành nhiều phần nhỏ, phần khối hộp liên tiếp Nhóm tác giả đưa khái niệm “lưới mật độ” để kiểm soát mật độ phần tử mơ khói, theo mật độ phần tử hiểu số phần tử có khơng gian giới hạn Luới mật độ ma trận chiều với kích thước chiều tương ứng Nx, Ny, Nz dùng để kiểm soát mật độ phần tử đơn vị thể tích Lưới mật độ L xác định tham số: Điểm bắt đầu cho phần tử Pstart, kích thước đơn vị Element cho cạnh khơng gian kích thước chiều tương ứng Nx, Ny, Nz Trong đó, Element tham số xác định kích thước ba chiều vùng khơng gian Xuất phát từ Pstart không gian đơn vị thiết lập liên tiếp với kích thước chiều Element theo chiều tăng trục x, y chiều giảm trục z Sử dụng hệ trục tọa độ bàn tay phải thấy lưới mật độ phát triển theo chiều lên 517 Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN trên, sang phải hướng vào Để xác định vị trí vùng khơng gian P(Pi,Pj,Pk) ta xác định tọa độ điểm thấp bên trái, hướng Pmin(Pminx , Pminy, Pminz) lưới mật độ theo công thức (2): 225(06): 513 - 520 dụng lưới mật độ, tòa nhà phủ lưới mật độ thể hình Pminx=Pstartx+ i* Element Pminy=Pstarty+ j* Element (2) Pminz=Pstartz - k* Element Trong đó: Pstartx, Pstarty, Pstartz tọa độ theo chiều x, y, z điểm bắt đầu Pstart Với phần tử khói có vị trí tồn khơng gian chiều Position (Positionx, Positiony, Positionz) xác định thuộc phân vùng không gian theo công thức sau: i = (Positionx - Pstartx) div Element j = (Positiony - Pstarty) div Element (3) k = (Positionz - Pstartz) div Element Trong đó: i, j, k vị trí xác định phần tử lưới mật độ chiều, div phép chia lấy phần nguyên Khi Paritcle sinh ra, xác định vị trí lưới mật độ Trong trình di chuyển Particle thay đổi vùng không gian thông báo tới lưới mật độ để cập nhật Khi vùng khơng gian cũ trừ phần tử, vùng không gian cộng thêm phần tử Việc cập nhật, kiểm tra vị trí, mật độ khơng gian thực lần tính tốn phép tính công thức Để duyệt tập Particle tập khơng gian q trình thiết kế ta sử dụng trỏ hai chiều ánh xạ song song phần tử Particle lưới mật độ Khi lưới mật độ cho phép ta quản lý mật độ phần tử Particle đảm bảo thời gian, khối lượng tính tốn Lưới mật độ kết hợp với khả tương tác với mơ hình khiến kĩ thuật mơ khói xác hơn, từ tạo hình ảnh khói nhìn giống thực tế Để trực quan cho việc sử 518 Hình Lưới mật độ áp dụng mơ khói tịa nhà Sử dụng tham số mật độ q trình mơ hệ Particle cho phép tạo hình ảnh khói tương đối hồn thiện Để thực cơng việc kết hợp lưới mật độ hệ Particle, ta khởi tạo lưới mật độ bao chùm lên khơng gian khói mơ Trong q trình mơ phỏng, trước hạt định hướng, vận tốc di chuyển lần tính tốn tham số mật độ cung cấp từ lưới mật độ Khi hạt di chuyển từ khơng gian có mật độ thấp sang khơng gian có mật độ cao địi hỏi phải có chi phí lớn, tổng động lực hạt lớn hớn áp suất sinh mật độ dày hạt có khả di chuyển Ngược lại hạt phải di chuyển sang không gian khác có mật độ thấp Độ chênh lệch số lượng hạt dẫn tới phân vùng không gian kề tồn lực áp suất Khi sinh lực đẩy hạt khỏi không gian có áp suất lớn Vì dựa mật độ lưới khơng gian kế cận tính lực sinh áp suất tác động lên hạt hệ Particle Với lưới mật độ có kích thước (15,15,10) giá trị Element =700, điểm Pstart đặt gốc tọa độ hệ đồ họa OpenGL (kích thước Element, giá trị khởi tạo khác tảng xử lý đồ họa khác nhau) Hệ Particle mơ khói thu hình ảnh lưới mật độ khối khói va chạm với vật thể nằm ngang hình http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Hình Khói mơ với lưới mật độ Dựa hình ảnh thu cho thấy chất lượng mơ nâng lên: phần tử khói quy trình mơ có mật độ phân bố hợp lý tạo hình ảnh khỏi với độ xác cao Nhóm tác giả tiến hành so sánh hình ảnh mơ khói với hình ảnh thực tế Trong hình 10 hai hình ảnh khói: Một ảnh lấy từ cột khói nhà máy nhiệt điện ng Bí – Quảng Ninh, hình cịn lại chương trình mơ tạo thuật toán Particle kết hợp xác định va chạm lưới mật độ Hai hình ảnh mang độ tương đồng cao khó phân biệt đâu hình ảnh mơ 225(06): 513 - 520 xảy hỏa hoạn giảng dạy tình giao thông Khi mà hỏa hoạn thường xuyên xảy ra, đám cháy gây thiệt hại nhiều người tài sản Trong đó, ảnh hưởng lớn tới tính mạng người lửa mà nguyên nhân chủ yếu lại tới từ khói Theo cục an tồn lao động: ngun nhân nghẹt thở khói ngun nhân dẫn đến tử vong cao hơn, nhanh bị bỏng cháy Một nghiên cứu Hoa Kỳ cho biết: tổn thương hít khói ngun nhân gây tử vong 50% trường hợp bị bỏng Nhóm tác giả xây dựng ứng dụng mơ tình hình cơng trình xảy hỏa hoạn Từ đó, cư dân biết phương hướng hiểm xảy cố Cầu thang nơi hay lại phủ đầy khói hình 11 Hình 11 Khói phủ kín khu cầu thang có hỏa hoạn (đây khơng phải lối an tồn) Hình 10 Khói mơ khói thực tế Việc đánh giá kết mơ nói chung mơ khói nói riêng dựa tương đồng mô thực tế Có thể tiếp cận việc đánh giá cách so sánh với khói thực tham số sinh từ q trình tốn học phức tạp Tuy nhiên, q trình đo đạc với khói tự nhiên khó thực hiện, đồng thời việc mơ đối tượng tự nhiên dựa phương trình tốn - lý cịn nhiều khó khăn lĩnh vực nghiên cứu mở Để chứng minh mơ hình tốn mơ xác tượng tự nhiên lĩnh vực cần nghiên cứu Trong phạm vi báo, nhóm tác giả tiếp cận việc đánh giá kết dựa kết hình ảnh mơ thu cách trực quan Với kết có được, nhóm tác giả ứng dụng xây dựng mơ hệ thống hiểm http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Cùng với đó, tai nạn giao thơng ln vấn đề nhức nhối Việt Nam Theo thống kê giao thơng vận tải năm có khoảng 1000 trường hợp tử vong người 18 tuổi Nhóm tác giả ứng dụng kết nghiên cứu góp phần xây dựng tình tham giao giao thơng Từ đó, cho phép đối tượng học tập trẻ nhỏ học tập trực quan dựa cơng nghệ mơ thực ảo Hình 12 tình giao thơng người học lựa chọn phương án hợp lý trường hợp xe có tượng hỏa hoạn Hình 12 Ứng dụng học tập tình giao thơng cho trẻ em (tình có cháy xe) 519 Lê Sơn Thái Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Kết luận Trong nội dung báo, nhóm tác giả trình bày số kỹ thuật mơ khói điển hình sử dụng số hạn chế chúng q trình mơ Đặc biệt với việc áp dụng thuật toán yêu cầu thời gian thực chương trình thực ảo địi hỏi phải có cải tiến mặt tốc độ cho hình ảnh mơ tốt Để giải vấn đề nhóm tác giả sử dụng kỹ thuật phân vùng không gian kết hợp với hệ Particle cho phép xác định mật độ phần tử khối khói Từ đó, cho hình ảnh kết xuất tốt sử dụng kỹ thuật Particle Dựa kết nghiên cứu, nhóm tác giả xây dựng ứng dụng thoát hiển xảy hỏa hoạn học tập tình giao thơng cho trẻ em Từ đó, mang lại lợi ích định cho giáo dục xã hội Lời cảm ơn Nghiên cứu hỗ trợ từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp sở (Mã số: CS2020GV-01) TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] R Xi, Z Luo, D D Feng, Y Zhang, X Zhang, and T Han, "Survey on Smoothed Particle Hydrodynamics and the Particle Systems," IEEE Access, vol 8, pp 30873105, 2020 520 225(06): 513 - 520 [2] W Shi, M Zheng, and P X Liu, "Virtual surgical bleeding simulation with navierstokes equation and modified smooth particle hydrodynamics method,” IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA), Macau, 2017, pp 276-281 [3] S He, H Wong, and U Wong, "An Efficient Adaptive Vortex Particle Method for RealTime Smoke Simulation," International Conference on Computer-Aided Design and Computer Graphics, Jinan, 2011, pp 317-324 [4] G Echegaray, and D Borro, “A methodology for optimal voxel size computation in collision detection algorithms for virtual reality,” Virtual Reality, vol 16, pp 205-213, 2012 [5] L Li, W Wan, X Li, and Z Wang, "Weather phenomenon simulations in 3D virtual scenes based on OSG particle system," IET International Communication Conference on Wireless Mobile and Computing, Shanghai, 2011, pp 254-257 [6] X An, and L Li, "Research on Fast Collision Detection Algorithm Based on CPU Cache Technology," International Conference on Virtual Reality and Intelligent Systems (ICVRIS), Changsha, 2018, pp 219-222 [7] P Jime’nez, F Thomas, and C Torras, “3D Collision Detection: A Survey,” Journal of Computers and Graphics, vol 25, no 2, pp 269-285, 2010 [8] D.-G Park, M Jo, S.-H Woo, and D.-H Lee, “A Fire and Smoke Simulation for Mobile Game,” International Journal of Software Engineering and Its Applications, vol 2, no 4, pp 1-10, 2008 http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn ... Tiếp việc kết hợp kỹ thuật phân vùng không gian hệ Particle mô số ứng dụng mơ khói thực tế Một số kỹ thuật mô khói 2.1 Kỹ thuật Particle Particle [1], [5] kỹ thuật mơ điển hình áp dụng rộng rãi tốn... Stokes khó đảm bảo tính tốn thời gian thực Kỹ thuật phân vùng không gian kết hợp hệ Particle ứng dụng Việc áp dụng phương trình dịng chảy [2], [3], [7] khơng đảm bảo tính tốn thời gian thực Hệ Particle... vấn đề nhóm tác giả sử dụng kỹ thuật phân vùng không gian kết hợp với hệ Particle cho phép xác định mật độ phần tử khối khói Từ đó, cho hình ảnh kết xuất tốt sử dụng kỹ thuật Particle Dựa kết