Simulazione fluida dinamica, con ostacoli

Question

Sto cercando di scrivere un simulatore fluidodinamico sulla tela HTML5. Ne ho trovati alcuni davvero dannatamente bello roba su Internet Sembra sempre un punto di partenza promettente, ma sono tutti a base di cellule e usano un po 'di matematica folle.

Mi piacerebbe poter aggiungere ostacoli arbitrari (linee di qualsiasi orientamento, cerchi, ecc.) Per rendere le cose più interessanti, ma non ho idea da dove cominciano.

Qualcuno sa di alcune equazioni abbastanza semplici per la simulazione fluida che includono ostacoli di qualsiasi orientamento? In alternativa, qualcuno potrebbe indicarmi verso la matematica necessaria per prendere uno degli esempi di cui sopra e aggiungere ostacoli?

So che questa domanda confina con qualcosa che dovrei chiedere a Mathoverflow, ma sembrano più nelle cose della teoria. Mi scuso se sono nella zona sbagliata. Non so davvero da dove cominciare - se qualcuno ha lavorato su una simulazione fluida con ostacoli arbitrari prima, potrei usare alcuni suggerimenti.

La precisione prende un sedile posteriore alla semplicità qui.

Grazie!

Answer 1

Fluid Dynamics non è un argomento semplice. Tutta quella "teoria" che piace all'altro sito è proprio il modo in cui funziona questo campo.

L'esempio più semplice di flusso fluido è 2D, incomprimibile, irrotazionale, flusso laminare. Inizierei guardandolo.

Ma non è un campo facile. Non ci sono libri "Insegnati fluidi computazionali in dieci giorni".

Answer 2

Il miglior libro da leggere per l'introduzione alla simulazione fluida orientata alla grafica è la "simulazione fluida per computer grafica" di Robert Bridson (Disclaimer: era il mio dottorato di ricerca).http://www.cs.ubc.ca/~rbridson/fluidbook/

Alla fine, c'è un sacco di matematica coinvolta, ma ci sono anche molti esempi di codice per chiarire le cose per i meno incline alla matematica.

Copre principalmente l'approccio basato sulle cellule che hai citato. L'altra alternativa principale è "idrodinamica delle particelle levigate" o SPH. Matthias Muller ha alcuni documenti al riguardo se stai cercando di iniziare.

Answer 3

Se non ti interessa una vera precisione, ma desideri solo qualcosa di swooshy e cool, ho sviluppato una simulazione basata sulla pressione molto semplice che offre un'interfaccia interattiva molto veloce in JavaScript. Puoi vederlo qui.

Answer 4

Ecco un elenco abbastanza decente di tutto ciò che devi sapere sulla fluidodinamica e sulla simulazione:http://www.dgp.toronto.edu/~stam/reality/research/pub.html

Inoltre dovresti controllare questo Sito, dove è possibile trovare il codice sorgente concreto scritto in Java e trasportato su ActionScript3. È abbastanza documentato, quindi non dovrebbe essere un problema da trasportare su JavaScript.

Answer 5

L'ho provato e solo per farti sapere che c'è una parte importante della simulazione fluida di qualsiasi tipo chiamata proiezione che è estesa computazionalmente anche sulla CPU ci vuole molto e potresti sapere che JavaScript è piuttosto lento per molte ragioni.