Animação Computacional da Chuva com Fluxo Superficial Simulado via SPH

A animação da chuva é uma tarefa complexa onde são necessários esforços não só para tratar a dinâmica da água, mas também para se obter um rendering realístico. Efeitos secundários, como os respingos (splashes) das gotas, a formação de fluxo superficial e acúmulo são dificuldades conhecidas em computação gráfica. Nesse trabalho propomos um framework para a integração desses elementos em uma cena contendo um modelo digital de terreno (MDT). O aplicativo também oferece a possibilidade de inserção de chuva (sem fluxo superficial e respingos) em um vídeo real. A chuva é modelada através de um sistema de partículas, implementado em CUDA. Cada partícula representa uma gota e então a Precomputed Radiance Transfer (PRT), expressa em uma base de harmônicos esféricos, é utilizada para incorporar a luz do ambiente (environment lightning) na etapa de rendering. Para a animação de fluxo superficial e acúmulo da água na superfície do MDT utilizamos o Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). O rendering da superfície livre do fluido é realizado aplicando environment mapping, dosado pelo termo de Fresnel, sobre uma malha regular conhecida como carpet, utilizada para extrair a superfície livre do fluido. Os resultados experimentais ressaltam o potencial do framework proposto para aplicações de computação gráfica e destaca que o modelo também pode ser utilizado para aplicações de tempo real.