Zdá se, že toto téma je v počítačové grafice poměrně opomíjené. Teprve na konferenci WSCG99 v Plzni byl referován příspěvek Jamese Millera ``Modelling Liquids using Particle Systems and Implicit Surfaces'' (Modelování kapalin s použitím částicového systému a implicitních ploch).
Pro modelování kapaliny byl použit částicový systém. Jako matematický model byl použit jednoduchý gravitační model v kombinaci s molekulovým silovým modelem. Jelikož tento model dával očekávané výsledky, nebyl již nijak dále vylepšován.
Hlavní důraz je v práci kladen na zobrazení kapaliny. Pro výsledný tvar kapaliny jsou použity implicitní plochy.
Implicitní funkce ma tvar:
kde
δ(R,di)
je 1 pokud di menší než R a 0 jinak.
di je vzdálenost od částice i ``vážená'' jeho hmotností.
Implicitní plocha daná touto funkcí, je pak množina bodů splňující f(s)=c.
Je vidět, že například jedna izolovaná částice vytvoří kouli.
Blízké částice (tedy ty, které přispívají do jedné plochy) jsou spojeny do tzv. shluků. Je snahou udržet objem těchto shluků alespoň přibližně stejný, jaký by byl, kdybychom sečetli objemy všech izolovaných částic.
Tento požadavek je splňován modifikací konstanty c. Prostor okolo shluku se adaptivně rozdělí na malé krychličky, které se rozdělí na tři skupiny:uvnitř kapaliny, vně a na hranici. Pokud je objem příliš malý (či příliš nepřesný), modifikuje se konstanta c a pokračuje se v dělení krychliček. Takovýmto způsobem lze dosáhnout předem stanovené přesnosti zachování objemu.
Systém taktéž umožňuje modelování více druhu kapalin. Kolize povrchů kapalin různých druhů je vyřešena ``vyvážením'' obou ploch kapalin.
Upravená implicitní funkce pak má tvar (fA, fB jsou původní implicitní funkce shluku A a B, FA je upravená implicitní funkce shluku A):
FA(z)=fA(z) v případě, že fB(z) <c
FA(z)= fA(z) + c - fB(z) jinak.
Dalším problémem, kterým se J. Miller zabýval, je kontakt kapky s pevnou podložkou. Tedy jak upravit plochu částice, který by se měl dotýkat podložky.
Částice, jejíž plocha má průnik s podložkou(a), je nejprve zvětšena tak, aby byl zachován objem(b). Poté je plocha částice dvakrát zkosena. Nejprve ve směru kolmém k ploše(c) a podruhé ve směru tečném(d). Velikosti deformace jsou dány příslušnými složkami gravitace (tedy složkou kolmou a tečnou k podložce).
Práce J. S. Millera předkládá tyto nové přístupy k modelování kapaliny: slévání a štěpení částic, interakce různých druhů kapalin, jednoduchá pravidla pro zachování objemu kapaliny a reakci s podložkou. Výsledný tvar kapaliny je dán implicitními plochami.
Počítání tvarů implicitních ploch (s vyvažováním objemu) je časově náročné a proto tento přístup lze použít pouze pro relativně malé soubory částic.