如何用clump/cluster建立不规则形状的颗粒簇？

chncsu

学习了pfc以后，对该问题很有兴趣，也看了很多文献，很多人做出了很漂亮的模拟，这是一个日本人做的，他模拟了cobble stone的角度和宽度对稳定性的影响。cobble stone/block stone应该是用cluster/clump的方法建立的，不知道有没有高手做过这方面的研究，求指教！

下面这个是个葡萄牙的人做的，模拟了圆形和不规则形状，他的步骤是先建出wall模型，然后往wall模型中填充不规则体，最后再填充颗粒。建墙体模型时是不是得把wall全手工写出来啊？那多麻烦啊!希望能有很多人一起讨论，然后汇总到一起写一个这方面的说明，帮助更多想应用pfc的人尽快上手，要知道pfc学起来真不是一件容易的事啊！

chncsu

ccb137731 发表于 2011-11-9 11:33
我和师兄以前做过类似模拟，大致思路如下：
1.将颗粒（直径小于对变形）填满整个空间；
2.导入多边形形状的 ...

你指的是不是这样的集料颗粒？
我看了一篇论文里有关于不规则颗粒的随机生成方法，它首先生成随机圆，然后再在圆周上找到N个点作为多边形的顶点，构造任意多边形。关于这一节我贴在后面，供各位参考，我对其实现有一些疑惑，希望能够得到帮助：1、判断随机圆与圆之间的算法怎样实现比较节省计算量呢？
2、找到了多边形的顶点以后，如何在多边形中生成颗粒集合呢？如何定义多边形内颗粒与不属于多边形内的那些填充颗粒的区别？
附录：骨料单元随机生成技术及相应的程序设计

已知条件：（１）区域范围，假设为矩形，长度L,宽度Ｂ，左下角坐标为（Xo,Yo）；

（2）颗粒粒经范围：最小集料粒径Dmin和最大集料粒径Dmax。为了能够按照不同的颗粒级配生成不同形状的集料单元，本研究提供一种按照正态分布随机生成集料颗粒的算法。算法设计步骤如下：

1设计正态随机分布函数:double rand(){},该函数可以用来产生符合正态分布的随机数。

2 随机产生集料颗粒外接圆圆心Xc,Yc和半径radius，产生办法如下：Xc=Xo+B*rand();Yc=Yo+B*rand()

3把当前产生的集料颗粒外接圆加入到相应的数据链表中，并检查是否与链表中的其它外接圆发生相互嵌入。如果嵌入发生，说明新产生的圆与已经产生的圆在几何位置上发生冲动，其中之一必须更改。本文更改新产生的单元，即返回步骤２重新产生外接圆的几何位置和半径。

4　遍历如上圆对象，在其上任取ｎ点，其中第i个点的坐标按如下公式确定：Xi=Xc+radius*cosa;Yi=Yc+radius*sina;其中，a为随机生成的角度。

　　通过以上四步就可以根据颗粒级配随机生成任意形状的多变性集料。但值得注意的是在第3步中，判断是否发生叠合时，应采用一定的方法减少邻近单元查找所需的花费。本文采用的是邻近元查找的“区域法”，程序的详细内容请参考源程序。
range name ran0 line origin 0.03767190.0330841 normal -0.002734 -9.33939e-005 &

lineorigin 0.0378553 0.0277124 normal -0.000301691 0.00285886 &

lineorigin 0.0328064 0.0271796 normal 0.00288233 0.00229803 &

lineorigin 0.0314873 0.0288341 normal 0.00323619 -0.000501549 &

lineorigin 0.0320986 0.0327788 normal 0.000815492 -0.00304106 &

lineorigin 0.0363287 0.0339131 normal -0.00197112 -0.00319373  

range name ran1 line origin 0.08357480.0130893 normal -0.0048475 -0.00361564 &

lineorigin 0.0857566 0.0101642 normal -0.00499581 0.00134589 &

lineorigin 0.0838713 0.00316624 normal -0.00226338 0.0055719 &

lineorigin 0.0802917 0.00171217 normal 0.00194885 0.00542944 &

lineorigin 0.0754468 0.00345118 normal 0.00469618 0.00036361 &

lineorigin 0.074797 0.0118438 normal 0.000632185 -0.00445545  

range name rani line origin 0.01900860.0491907 normal -0.00645588 0.00188044 &

lineorigin 0.0172743 0.0432366 normal -0.0016161 0.00593858 &

lineorigin 0.00932899 0.0410744 normal 0.00458417 0.00496146 &

lineorigin 0.00487375 0.0451909 normal 0.00675381 -0.000129118 &

lineorigin 0.0049897 0.0512556 normal 0.00188529 -0.00498192 &

lineorigin 0.0146108 0.0548965 normal -0.00512414 -0.00394948

;…………………….; many similarities are neglected

liangpingf

有没有葡萄牙人和日本人做的论文啊，我想详细参考一下。以后我们可以好好探讨，我也是在做这个，就是遇到这个问题的

ccb137731

我和师兄以前做过类似模拟，大致思路如下：
1.将颗粒（直径小于对变形）填满整个空间；
2.导入多边形形状的各个顶点坐标；
3.将多边形覆盖的颗粒进行标记，作为等效于多边形的颗粒簇；
4.将标记好的颗粒提取出来便可以实现模拟不规则的多边形。

ccb137731

liangpingf 发表于 2011-11-12 14:51
有没有葡萄牙人和日本人做的论文啊，我想详细参考一下。以后我们可以好好探讨，我也是在做这个，就是遇到这 ...

这个我没有，你直接问楼主吧！

liuxl04

期待好的idea

APU

是否可請ccb137731分享一下您說的fish
有简单範例參考更好~感謝

daishisara

我现在做的就是卵石，多边形好有难度哦

chncsu

daishisara 发表于 2011-11-19 15:08
我现在做的就是卵石，多边形好有难度哦

你卵石如何考虑的呢？级配？

actcoolly

chncsu 发表于 2011-11-21 10:47
你指的是不是这样的集料颗粒？这个得把多边形的边界都搞出来一个个输进去吧？看到代码我就晕了
range na ...

请问，您的不规则形状族的几种几何外面，是预先一个个定好的么?

chncsu

actcoolly 发表于 2011-11-21 14:53
请问，您的不规则形状族的几种几何外面，是预先一个个定好的么?

不是呃，上面那个人做的是随机生成的。

hanyuer

lz对建立clump有总结出来吗？我一直不得其法

ccb137731

之前我师兄做过的颗粒形状模拟有两种方法，第一种比较粗燥，第二种比较精确。
第一种：
1.根据颗粒级配随机生成球，然后消除球之间的不平衡力。
2.随机选取球边缘的一点为起点，随机生成多边形的边数，根据遍数随机生成角度（去除不合理的角度），如此以球的边界上的各点组成随机多边形。
3.在多边形内部生成与边相切的多边形的小颗粒，组成clump
第二种：（就是之前说过的）
1.将颗粒（直径远小于多边形）填满整个空间；
2.导入多边形形状的各个顶点坐标；
3.将多边形覆盖的颗粒进行标记，作为等效于多边形的颗粒簇；
4.将标记好的颗粒提取出来便可以实现模拟不规则的多边形。
5.根据颗粒级配生成圆形颗粒，消除之间的不平衡力
6.最后用实现保存好的多边形颗粒簇，按照直径等效原则替代。

chncsu

hanyuer 发表于 2011-11-21 15:33
lz对建立clump有总结出来吗？我一直不得其法

创建聚粒
另一种形成非均匀形态颗粒的方法就是是使用聚粒。聚粒和颗粒簇的不同之处在于，形成聚粒的颗粒之间的粘结不会发生破坏，即整个聚粒可以看做一个超级颗粒。

首先，在一个空间中生成指定孔隙比的圆颗粒组；然后每个颗粒转化成同体积同质量的聚粒；最后聚粒组逐步达到平衡。其核心程序就是，先分别生成某聚粒的各个组员，然后使用命令

clumpclp= cl_add(null,_b1)
ii = cl_add(clp,_b2)

形成CLUMP，然后通过以下语句使聚粒组达到平衡状态：

loop i (1,100)
command
cyc 5
end_command
clp = clump_head
loop while clp # null
cl_xvel(clp) = 0.0
cl_yvel(clp) = 0.0
cl_rvel(clp) = 0.0
clp = cl_next(clp)
end_loop
end_loop

ceyangy

chncsu 发表于 2011-11-28 09:01
创建聚粒
另一种形成非均匀形态颗粒的方法就是是使用聚粒。聚粒和颗粒簇的不同之处在于，形成聚粒的颗粒 ...

这个是那个形成两个ball单元凝聚后形成的聚粒 的 命令
clumpclp= cl_add(null,_b1)
ii = cl_add(clp,_b2)
但是如果说是为了生成3个或者以上颗粒 生成CLUMP时候，有什么好的例子命令吗？

谢谢！

fuzhaoxing

大家好，给你们分享个生产多面体的文献，肯爹啊，我没权限上传！！！！

缘雪

:):):):):):)

zhoubo8708

chncsu 发表于 2011-11-21 10:47
你指的是不是这样的集料颗粒？
我看了一篇论文里有关于不规则颗粒的随机生成方法，它首先生成随机圆，然后 ...

这种算法生成的颗粒过于粗糙，以前我用图像扫描的方法也做过，其实也不太好，精度不够。大家没有更为好的方法。

sylboy

ccb137731 发表于 2011-11-12 18:14
这个我没有，你直接问楼主吧！

版主，请问矩形区域里面的ball转换成cluster的方法是怎样的，能不能共享下，不胜感激。。。实在是做不出来好多天了。。。

ffcupid

l6楼能说一下文献的名字么？