Fluidisimulaatio on tietokonegrafiikan ala , joka käyttää laskennallisia nestedynamiikan työkaluja nesteiden, kaasujen, räjähdysten ja muiden niihin liittyvien ilmiöiden realistiseen mallintamiseen , animointiin ja visualisointiin. Jos syötteenä on tietty neste- ja kohtausgeometria, nestesimulaattori mallintaa käyttäytymistään ja liikettä ajassa ottaen huomioon monet fyysiset voimat, esineet ja vuorovaikutukset. Fluid-mallinnusta käytetään laajasti tietokonegrafiikassa, ja sen laskennallinen monimutkaisuus vaihtelee elokuvien ja erikoistehosteiden erittäin tarkoista laskelmista yksinkertaisiin, reaaliaikaisiin approksimaatioihin, joita käytetään pääasiassatietokonepelit .
Nesteen mallintamiseen on useita kilpailevia menetelmiä, joista jokaisella on omat etunsa ja haittansa. Yleisimmät ovat Eulerin hilamenetelmät, tasoitettu hiukkashydrodynamiikka ( englanniksi smoothed particle hydrodynamics - SPH ), pyörteisiin perustuvat menetelmät ja hila-Boltzmann-yhtälöiden menetelmä . Nämä menetelmät ovat peräisin laskennallisen virtausdynamiikan alalta, ja niitä käytettiin tietokonegrafiikka- ja erikoistehosteteollisuuden käytännön ongelmiin. Näiden menetelmien tärkein vaatimus tietokonegrafiikan puolelta on visuaalinen uskottavuus. Toisin sanoen, jos katsoja ei pysty havaitsemaan animaation luonnotonta katselun aikana, simulaatiota pidetään tyydyttävänä. Fysiikassa, tekniikassa ja matematiikassa sen sijaan tärkeimmät vaatimukset asetetaan simulaation fysikaaliselle oikeellisuuteen ja tarkkuuteen, ei sen visuaaliseen tulokseen.
Tietokonegrafiikassa ensimmäiset yritykset ratkaista Navier-Stokes-yhtälöt kolmessa ulottuvuudessa tehtiin vuonna 1996 Nick Fosterin ja Dimitris Metaxasin toimesta . Heidän työnsä perustui aikaisempaan laskennallista virtausdynamiikkaa koskevaan työhön, jonka Harlow ja Welch julkaisivat vuonna 1965 . Ennen Fosterin ja Metaxasin työtä monet nesteen mallinnusmenetelmät rakennettiin erityisten hiukkasjärjestelmien , ulottuvuuden vähentämistekniikoiden (kuten 2D matalan veden mallit, kuten lätäköt) ja puolisatunnaisten turbulenttien melukenttien ympärille. Vuonna 1999 SIGGRAPH :ssa Jos Stam julkaisi menetelmän niin sanotuille "stabiileille nesteille" ( eng . Stable Fluids ), joka käytti puoli-Lagrangin advektiomenetelmää ja implisiittisiä viskositeettiintegraatioita tarjoamaan ehdottoman vakaan nesteen käyttäytymisen. Tämä mahdollisti nesteiden mallintamisen huomattavasti suuremmilla aikaaskelilla ja johti yleensä nopeampiin ohjelmiin. Myöhemmin, vuosina 2001-2002, Ron Fedkiw ja hänen työtoverinsa laajensivat tätä menetelmää , mikä mahdollisti monimutkaisen vesimallin käsittelyn 3D - näkymässä Level set -menetelmällä .
Suurimman panoksen nestemallinnuksen alalla antoivat Ron Fedkiw , James F. O'Brien , Mark Carlson , Greg Turk , Robert Bridson ( ins . Robert Bridson ), Ken Myusit ( eng. Ken Museth ) ja Jos Stam ( eng . Jos Stam ).
Alla on joukko tunnetuimpia ja laajimmin käytettyjä nestesimulaatioohjelmistoja.