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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118965940B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411455414.3，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法及装置是由阮文凯;解利军;陈建军设计研发完成，并于2024-10-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法及装置。该方法主要通过碎块的断裂处理方法、碎块的空间变换计算方法和重建几何的UV生成方法来完成数据可视化。具体而言，首先建立碎块的粒子数据和表面几何的映射关系，然后识别断裂行为，针对断裂产生的新碎块进行几何重建，并计算碎块粒子集的刚性变换以评估碎块几何体的刚体运动，最终结合生成的UV坐标设定碎块的表面材质，实现粒子模拟数据的可视化。

本发明授权一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种面向刚体破碎场景的粒子模拟数据可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：1对仅具有位置信息的刚体破碎模拟的粒子数据建立空间下的有向距离场，基于有向距离场体数据进行几何表面重建，建立粒子和对应几何的映射关系；具体包括以下子步骤：1.1粒子模拟数据被表示为多个刚体的并集，其中每个碎块粒子集合S表示一个独立的刚体碎块；1.2粒子数据首先被预处理为空间上的有向距离场以进行表面重建；对于空间上的点x，搜索半径λ内所有粒子的质心位置为平均半径为其有向距离场描述为： 1.3对于每个碎块所对应的有向距离场φx，使用移动立方体方法MC进行几何表面重建重建的几何表面包括顶点、面片和UV坐标，即G＝{v,f,u}；其中v表示几何顶点的空间位置，f表示三角形或四边形面片，u表示顶点的UV坐标；2基于自定义的材料断裂伸长率，利用算法识别发生断裂的碎块，对产生的新碎块进行几何表面重建；具体包括以下子步骤：2.1在帧时间tf下，其中f0，对于粒子其查询半径为r，其满足条件的其他粒子为是粒子的邻接粒子；邻接粒子的查询通过构建背景网格实现加速，并定义Cell表示一个立方体的空间范围，其中Cell存储了该空间范围内的所有粒子索引；2.2碎块粒子集合S中的两个邻接粒子分别为其距离与初始距离的比值即为该两个粒子的拉伸比例： 其中t0表示初始帧时间；2.3对于材料断裂伸长率ε0，若碎块中存在邻接粒子使得则粒子与不再邻接，碎块发生断裂，对应的几何体进行表面重建；2.4若存在对碎块中所有粒子的一个集合划分为Α1,…,Αr，使得任意粒子满足： 则碎块由于断裂被划分为r个新的碎块，分别对应粒子集合Α1,…,Αr；对于所有新产生的碎块，重复步骤1的过程以重建碎块的几何表面；3对所有碎块，计算前后帧粒子数据的变换矩阵，并将该变换矩阵应用到碎块对应的几何体，确保碎块运动行为的可视化与粒子模拟结果保持一致；包括以下子步骤：3.1在帧时间tf时未发生断裂的碎块的所有粒子位置在连续的两个帧时间tf和tf-1下，其中f0，对于使得： 其中R表示旋转矩阵，b表示平移向量，构成碎块粒子集合S从tf-1到tf时刻的刚性变换；3.2采用奇异值分解方法求解R和b的值，首先计算协方差矩阵H，并对协方差H进行奇异值分解：[U,S,V]＝SVDH；则有旋转矩阵R和平移向量b：R＝VUT； 3.3最终，帧时间tf下未发生断裂的碎块S对应的表面几何满足而f和u在刚体碎块未发生断裂时不随刚体运动变化；4基于粒子信息计算重建几何的UV坐标，为几何体设定自定义材质，完成粒子数据的可视化。

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