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yuanming-hu authored Jun 9, 2020
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开放项目以同学们自由发挥为主,同学们可以自己将代码分享到 https://forum.taichi.graphics/ 论坛进行讨论,互相切磋。每次我们会选择有代表性的几个项目会在下次上课展示、点评。课程最后会进行最终点评、线上颁奖。

**课程大纲(暂定)**
## 课程大纲(暂定)

【第一讲,6月1日】

导论

– 基于物理的动画简介
– Taichi(太极)编程语言简介
– 课程与作业安排
第一讲,6月1日 导论
* 基于物理的动画简介
* Taichi(太极)编程语言简介
* 课程与作业安排

(开放作业0:编写你自己的任意Taichi程序)

【第二讲,6月8日】

拉格朗日视角(1)

弹簧质点系统(Mass-spring systems):你的第一个物理模拟器
显式与隐式时间积分器(Explicit/implicit time integrators)
光滑粒子流体动力学(Smoothed particle hydrodynamics)
- 快速邻居搜索(Neighborhood search)
* 弹簧质点系统(Mass-spring systems):你的第一个物理模拟器
* 显式与隐式时间积分器(Explicit/implicit time integrators)
* 光滑粒子流体动力学(Smoothed particle hydrodynamics)
* 快速邻居搜索(Neighborhood search)

【第三讲,6月15日】

拉格朗日视角(2)

– 弱形式(weak form)与拉格朗日有限元模拟入门
– 基于六面体网格(hexahedral grid)的拉格朗日有限元模拟
– 基于四面体网格(tetrahedral mesh)的拉格朗日有限元模拟
– 边界条件处理
– 可逆(invertible)有限元法
– 隐式有限元求解器(Implicit FEM solvers)
– 拓扑优化(Topology optimization)
* 弱形式(weak form)与拉格朗日有限元模拟入门
* 基于六面体网格(hexahedral grid)的拉格朗日有限元模拟
* 基于四面体网格(tetrahedral mesh)的拉格朗日有限元模拟
* 边界条件处理
* 可逆(invertible)有限元法
* 共轭梯度法 (Conjugate gradients)
* 隐式有限元求解器(Implicit FEM solvers)
* 拓扑优化(Topology optimization)

(开放作业1:实现任意隐式积分器)
(开放作业1:实现任意隐式积分器: implicit mass-spring/FEM, PCI-SPH, MPS, ...

【第四讲,6月22日】

欧拉视角(1)

稳定流体与半拉格朗日输送(Stable fluids and Semi-Lagrangian advection)
Chorin式压力投影(Chorin-Style projection)
Staggered网格与零空间(nullspaces)
Krylov子空间求解器(Krylov-subspace solvers)
用无矩阵(Matrix-free)Krylov子空间方法求解泊松方程(Poisson equations)
预条件(Preconditioning)
几何与代数多重网格方法(multigrid methods)
* 稳定流体与半拉格朗日输送(Stable fluids and Semi-Lagrangian advection)
* Chorin式压力投影(Chorin-Style projection)
* Staggered网格与零空间(nullspaces)
* Krylov子空间求解器(Krylov-subspace solvers)
* 用无矩阵(Matrix-free)Krylov子空间方法求解泊松方程(Poisson equations)
* 预条件(Preconditioning)
* 几何与代数多重网格方法(multigrid methods)

【第五讲,6月29日】

欧拉视角(2)与大规模物理效果渲染

– 高级输送格式(Advanced advection schemes)
– 有符号距离场与等势面(Signed-distance fields, level sets)
– 用等势面方法实现自由表面(Free-surface)追踪(tracking)
– 自由表面与高阶边界条件处理
– 路径追踪(Path tracing)与球面追踪(Sphere tracing)
– 运动模糊(Motion blur)
– 行军立方体(Marching cubes)表面重建
– 数字微分分析器(Digital differential analyzer,DDA)
– 用数字微分分析器进行光线-粒子求交(DDA ray-particle intersection)
– 体素渲染(Voxel rendering)
– 体积渲染(Volumetric rendering)

* 高级输送格式(Advanced advection schemes)
* 有符号距离场与等势面(Signed-distance fields, level sets)
* 用等势面方法实现自由表面(Free-surface)追踪(tracking)
* 自由表面与高阶边界条件处理
* 路径追踪(Path tracing)与球面追踪(Sphere tracing)
* 运动模糊(Motion blur)
* 行军立方体(Marching cubes)表面重建
* 数字微分分析器(Digital differential analyzer,DDA)
* 用数字微分分析器进行光线-粒子求交(DDA ray-particle intersection)
* 体素渲染(Voxel rendering)
* 体积渲染(Volumetric rendering)

7月6日,空一周,实现开放作业1

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