Трехмерная гравитация и двухмерный мир

[Munin]

Dmitriy40

(Оффтоп)

Dmitriy40 в сообщении #1103229 писал(а):

Понимаю что шутите, но я же обязан ответить, да?

Честно говоря, не обязаны :-)

[alexo2]

Забавный вопрос возник при обсуждении возможности применения модели к микромиру - верно ли, что так как максимальная скорость любого физического взаимодействия ограничена скоростью света, то время - дискретная величина, минимальный "такт" которой равен минимально возможному времени взаимодействия двух элементарных частиц?..

[rockclimber]

alexo2
Про микромир вообще забудьте. Для начала, он наполовину состоит из вещей, которые на интуитивном уровне объяснить и понять невозможно в принципе.

[alexo2]

rockclimber в сообщении #1103334 писал(а):

alexo2
Про микромир вообще забудьте. Для начала, он наполовину состоит из вещей, которые на интуитивном уровне объяснить и понять невозможно в принципе.

Я как тот оптимист - но, ведь другая половина понятна и её можно смоделировать!
А если серьезно, - то, практически уже создан движок (расчетный) на основе модели. Думается, заложить в него, помимо уже существующих, следующие возможности:
1. 3D - расчет (причем, здесь использовать разбиение пространства на кубы и расчет вести как предлагал Munin для плоскости с разбиением на квадраты, естественно, с учетом пространства)
2. К основным характеристикам тел (форма - шар, масса - изменяема, вектор скорости - изменяемый, коэффициент диссипации (назовем его так) - изменяемый) добавить возможность задания формы тела (из стандартного набора - параллелепипед, цилиндр, конус, тор, многогранники и т.д., - вобщем, все тела для задания формы которых нужно не более нескольких параметров), соответственно, изменяемых размеров тела, коэффициента трения поверхности тела.
3. Добавить сущность "непрерывная поверхность" (пока рассматриваются только те поверхности, которые можно задать аналитически, соответственно и их совмещения друг с другом). Основное гравитационное свойство поверхностей при этом - мощный источник гравитации (задается) удален на расстояние (задается), максимально достаточное чтобы считать в данном контексте поле однородным и однонаправленным. Основной параметр поверхности - коэффициент трения.
4. "Эфир", назовем это так, с характеристиками коэффициента сопротивления движению тел.
Так, навскидку, что можно получить (помимо уже рассмотренного в этой теме):
- модель лавинообразного процесса осыпания (типа снежной лавины или схода сели)
- модель поведения капель жидкости в различных ситуациях (что мне советовали сделать ещё ранее);
- модель вихря...
Также будет исследована возможность применения такого движка для придания реалистичности сценам в различных игровых симуляторах.
Такие "скромные" задачи

[Munin]

alexo2 в сообщении #1103377 писал(а):

добавить возможность задания формы тела

Для коллективных эффектов это почти ничего не изменит.

alexo2 в сообщении #1103377 писал(а):

модель поведения капель жидкости в различных ситуациях

Тут не обойтись без межмолекулярного притяжения, или поверхностного натяжения, а вот диссипацию (трение, торможение при ударе) придётся сильно ослабить - что приведёт к возрастанию численных проблем.

[alexo2]

Munin в сообщении #1103395 писал(а):

alexo2 в сообщении #1103377 писал(а):

модель поведения капель жидкости в различных ситуациях

Тут не обойтись без межмолекулярного притяжения, или поверхностного натяжения, а вот диссипацию (трение, торможение при ударе) придётся сильно ослабить - что приведёт к возрастанию численных проблем.

Что касается различных коэффициентов, то их планируется вообще не ограничивать диапазонами (в идеале - чтобы любой коэффициент можно было задавать от 0 до +- бесконечности)

[Munin]

Вы с этим поосторожней... "Не просочиться бы в канализацию..."

[rockclimber]

alexo2 в сообщении #1103377 писал(а):

Такие "скромные" задачи

Если вы собрались серьезно заниматься моделированием - то честь вам и хвала, респект и уважуха. Но все то, что вы написали в посте до фразы "такие скромные задачи", - это рассуждения Остапа Бендера про перенос столицы в Нью-Васюки.
Я вам в двух словах опишу, как образуется снежная лавина в горах, чтоб вы сразу правильно программировали, не отвлекаясь. На склон падает снег. У снега может быть бесчисленное количество разных состояний, зависящих от условий образования снега в облаке. От совсем сухого (крупа) до довольно влажного (снег с дождем). После того, как снег выпал, с ним может так же происходить много вещей: он может подмерзать, подтаивать, слеживаться под давлением вышележащих слоев и т. п. Для образования лавины нужно, чтобы образовались два слоя снега, плохо скрепленных между собой (например, два подмерзших влажных слоя, разделенные слоем несмерзшейся крупы). Далее, нужно подождать, когда сверху нападает достаточно большая масса снега, чтобы тот достаточно крепкий сам по себе слой, плохо связанный с нижележащим, не выдержал и оторвался. Тогда вся эта масса полетит вниз.
Удачи

[alexo2]

rockclimber в сообщении #1103438 писал(а):

alexo2 в сообщении #1103377 писал(а):

Такие "скромные" задачи

Если вы собрались серьезно заниматься моделированием - то честь вам и хвала, респект и уважуха. Но все то, что вы написали в посте до фразы "такие скромные задачи", - это рассуждения Остапа Бендера про перенос столицы в Нью-Васюки.
Я вам в двух словах опишу, как образуется снежная лавина в горах, чтоб вы сразу правильно программировали, не отвлекаясь. На склон падает снег. У снега может быть бесчисленное количество разных состояний, зависящих от условий образования снега в облаке. От совсем сухого (крупа) до довольно влажного (снег с дождем). После того, как снег выпал, с ним может так же происходить много вещей: он может подмерзать, подтаивать, слеживаться под давлением вышележащих слоев и т. п. Для образования лавины нужно, чтобы образовались два слоя снега, плохо скрепленных между собой (например, два подмерзших влажных слоя, разделенные слоем несмерзшейся крупы). Далее, нужно подождать, когда сверху нападает достаточно большая масса снега, чтобы тот достаточно крепкий сам по себе слой, плохо связанный с нижележащим, не выдержал и оторвался. Тогда вся эта масса полетит вниз.
Удачи

Да, я знаю, что в случае со снежной лавиной не все так просто, мягко говоря.. Когда-то помогал оформлять дипломную работу именно по теме снежных лавин (в то время, когда компы ещё далеко не у всех были..) Конечно, сильно я не вникал, но, в силу природной любознательности не просто тупо перепечатывал материал и перерисовывал рисунки.. Так что перенос столицы откладывается
Вообще - одна из основных мыслей предстоящей работы - сделать нечто универсальное, чтобы заданием конечного набора параметров можно было моделировать как можно больше реальных физических процессов - от той же лавины до плавания тел в жидкости.. Где-то так..

[Munin]

alexo2 в сообщении #1103447 писал(а):

Да, я знаю, что в случае со снежной лавиной не все так просто, мягко говоря..

Так во всех остальных случаях - ещё сложнее.

[Theoristos]

1. А как так получается, что шарики слипаются и остаются в слипшемся состоянии? А с законами сохраниения момента как?
2. В ~плотной упаковке сколько столкновений в единицу времени насчитывается и как они разруливаются?

[alexo2]

Theoristos в сообщении #1103510 писал(а):

1. А как так получается, что шарики слипаются и остаются в слипшемся состоянии? А с законами сохраниения момента как?
2. В ~плотной упаковке сколько столкновений в единицу времени насчитывается и как они разруливаются?

1. При соударении часть энергии теряется (не важно на что - на нагрев, на излучение и т.д. - это не реализовано)
2. Не считали (а зачем?) Никак не разруливаются в управляемом режиме - все происходит само по себе..

[Theoristos]

alexo2 в сообщении #1103514 писал(а):

1. При соударении часть энергии теряется (не важно на что - на нагрев, на излучение и т.д. - это не реализовано)

Понятно. А момент/импульс сохраняются?

alexo2 в сообщении #1103514 писал(а):

2. Не считали (а зачем?) Никак не разруливаются в управляемом режиме - все происходит само по себе..

По невеликому опыту куча вычислительных проблем именно для такого вот случая - существование в таком "прижатом" состоянии, если прямодушно использовать старую модель столкновений крайне сильно повышает их частоту и расходы времени на обсчет. А если как-то хитрить - зачастую вылазят проблемы с законами сохранения и реалистичностью.

[alexo2]

Не совсем понятен вопрос о моменте/импульсе. Да и задумываться об этом как-то пока не хочется .. (Навскидку, - чем больше столкновений в этой замкнутой системе, тем меньше общий момент импульса, но это - предположение)
Второй вопрос также не совсем понятен, - о вычислительных расходах, но попробую ответить.
Грубо говоря, для системы, допустим, из 150-ти тел за каждый такт производится 300 расчетов (не важно - "прижаты" тела или свободно летают)...

[alexo2]

Надо "напряжение" смоделировать :
http://planet-today.ru/novosti/nauka/item/36529-fiziki-ob-yasnili-razlichie-razmerov-nebesnykh-tel-vo-vselennoj