taichi_mpm 使用教程

1. 项目的目录结构及介绍

taichi_mpm 项目采用模块化设计，主要包含以下目录：

• src: 源代码目录，包含 taichi_mpm 的核心代码，以及示例脚本。
• examples: 示例脚本目录，包含一些使用 taichi_mpm 实现的示例场景，例如 scripted_motion_3d.py、rigid_ground_collision.py 等。
• data: 数据文件目录，包含示例场景所需的数据文件，例如 mesh.obj、sdf.bin 等。
• tools: 工具脚本目录，包含一些辅助工具脚本，例如 generate_mesh.py、convert_sdf.py 等。
• cmake: CMake 文件夹，包含构建 taichi_mpm 所需的 CMake 文件。
• README.md: 项目说明文档，包含项目简介、安装说明、使用说明等。

2. 项目的启动文件介绍

taichi_mpm 使用 Python 进行编写，可以通过以下命令启动：

python script.py

其中，script.py 是项目的启动文件，主要包含以下内容：

• 导入必要的库: 导入 taichi、taichi_mpm 等库。
• 创建 taichi 场景: 创建一个 taichi 场景，并设置场景的参数。
• 添加粒子: 使用 mpm.add_particles() 添加粒子，并设置粒子的属性，例如类型、颜色、速度等。
• 添加物体: 使用 mpm.add_object() 添加物体，并设置物体的属性，例如形状、密度、摩擦系数等。
• 添加碰撞: 使用 mpm.add_collision() 添加碰撞，并设置碰撞的类型，例如刚体碰撞、粒子碰撞等。
• 运行模拟: 使用 mpm.run() 运行模拟，并设置模拟的参数，例如时间步长、更新频率等。

3. 项目的配置文件介绍

taichi_mpm 使用配置文件进行设置，配置文件格式为 JSON。配置文件的主要内容包括：

• 场景参数: 包括场景的尺寸、边界条件、重力等。
• 粒子参数: 包括粒子的类型、数量、密度、摩擦系数等。
• 物体参数: 包括物体的形状、密度、摩擦系数等。
• 碰撞参数: 包括碰撞的类型、参数等。

配置文件示例：

{
  "scene": {
    "size": [10.0, 10.0, 10.0],
    "boundary": "periodic",
    "gravity": [0.0, -9.8, 0.0]
  },
  "particle": {
    "type": "sdf",
    "count": 1000,
    "density": 1000.0,
    "friction": [0.0, 0.0]
  },
  "object": {
    "shape": "box",
    "size": [2.0, 2.0, 2.0],
    "density": 1000.0,
    "friction": [0.0, 0.0]
  },
  "collision": {
    "type": "particle_object",
    "penalty": 1.0
  }
}

通过修改配置文件，可以方便地调整 taichi_mpm 的参数，实现不同的模拟效果。