宣纸上的墨水扩散模拟

摘要

墨水扩散是一个复杂的物理现象,针对墨水在宣纸上的扩散模拟问题,提出了一个基于变系数扩散方程的模拟方法,其扩散系数由宣纸结构和随时间而减少的剩余墨水量决定.模拟分为两个阶段:宣纸结构的模拟和墨水扩散动态过程的模拟.为了模拟宣纸结构,使用一种由权重不同且方向随机的直线段均匀分布而成的加权纤维结构.墨水扩散的动态过程由变系数扩散方程来阐述,为了高效地生成扩散图像,使用Crank-Nicolson数值方法求解墨水扩散方程,并且预计算纤维结构和动态更新扩散图像.与以往类似的模拟方法相比,该方法能够生成更加自然的扩散边界,并有效地解决了边界过于平滑的问题.实验结果表明该方法能够真实地模拟不同宣纸上的墨水扩散效果.