随着数值计算技术的发展,使用数值模拟方法来制作引人注目的流体特效动画已在电影工业中成为一种趋势。在模拟计算中,小尺度的流体细节尤为重要,比如烟雾中的涡旋或是流沙中的细粒。在本文中,我们提出了两种高效且精确的新方法来捕捉和保持流体中的视觉细节。首先,本文提出了一种新的在三维场景中模拟流动颗粒物质的高效方法。我们的方法以基于物理的方式耦合了二维和三维的模拟技术。我们使用一种新的颗粒物质表面模型-BCRE模型-来把沙堆划分为两层：表面的流动层和其下的静止层。在表面层,我们使用离散单元法(DEM)来捕捉流动细节；在静止层,我们使用高度场方法来提升计算效率。我们用一个由粒子组成的分界面来模拟两层间的物质交换,这种交换基于表面流方程。通过实验显示,我们的方法可以在不损失视觉精度的条件下显著提升标准计算方法(离散单元法)的计算效率其次,本文提出了一种产生和保持运动物体(浸没在SPH流体中)周围的湍流细节的新方法。在我们的方法中,我们给运动物体周围绑定高精度的重叠网格并让此网格随物体运动。物体周围的小尺度湍流的产生是通过在局部区域内求解混合的SPH-FLIP流体形式来进行的。这些小尺度细节随后被携带在经过局部区域的SPH粒子上并且在全局范围内使用一种合成的方法进行保持。我们的方法提供了一种在物理上合理的途径来模拟运动刚体和形变物体周围的湍流细节,并且能够高效的产生复杂气态现象的高精度动画效果。