Ostatnio zauważyłem, że pojawiają się fajne symulacje cieczy bazujące
na cząsteczkach ( particles ). Ciekawi mnie jak to jest zrobione. Ktoś
próbował ?

http://www.youtube.com/watch?v=RSak5h7by74&feature=r
elated

Ja ostatnio zmajstowałem podobną symulację opartą na punktach masowych
połączonych sprężynami. Tutaj, wydaje się, 'sprężyny' reagują tylko na
zbytnie zbliżenie obiektów. Jak realizuje się interakcję z punktami
otaczającymi ? Jakieś tablice indeksujące cząstki w okolicy? Bo
algorytm wyszukiwania N-najbliższych cząstek jest przecież za wolny. A
optymalizacja wydaje się niezła, zważywszy, że jest to java.

Z tym, że chyba żadnych skomplikowanych struktur charakterystycznych
dla cieczy się nie uzyska, jak na przykład karman vortex, co da się
łatwo napisać warunkując spełnienie równania ciągłości (metoda
SIMPLE).

http://www.youtube.com/watch?v=ib-jo-nFxgM

do góry

Jan Górski pisze:
> Jak realizuje się interakcję z punktami
> otaczającymi ? Jakieś tablice indeksujące cząstki w okolicy? Bo
> algorytm wyszukiwania N-najbliższych cząstek jest przecież za wolny.

R-Tree ?

do góry

arturbac wrote:
> Jan Górski pisze:
>> Jak realizuje się interakcję z punktami
>> otaczającymi ? Jakieś tablice indeksujące cząstki w okolicy? Bo
>> algorytm wyszukiwania N-najbliższych cząstek jest przecież za wolny.
>
> R-Tree ?

Ogólniej?

http://gist.cs.berkeley.edu/gist1.html

Pozdrawiam
--
Mateusz Loskot, http://mateusz.loskot.net
Charter Member of OSGeo, http://osgeo.org

do góry

arturbac <artur_no_spam@no_spam.ebasoft.com.pl> napisał(a):

> Jan Górski pisze:
> > Jak realizuje się interakcję z punktami
> > otaczającymi ? Jakieś tablice indeksujące cząstki w okolicy? Bo
> > algorytm wyszukiwania N-najbliższych cząstek jest przecież za wolny.
>
> R-Tree ?

Chyba zależy jak "gęsto" są ułożone cząstki. Jeśli cząstki są umieszczone w
dwuwymiarowej tablicy NxM i dużo (np. 90%) elementów tablicy jest zajmowanych
przez jakąś cząstkę, to indeksowanie nie wiele pomoże.

Pozdrawiam






--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

do góry

Jan Górski pisze:
> Ostatnio zauważyłem, że pojawiają się fajne symulacje cieczy bazujące
> na cząsteczkach ( particles ). Ciekawi mnie jak to jest zrobione. Ktoś
> próbował ?
>
> http://www.youtube.com/watch?v=RSak5h7by74&feature=r
elated
>
> Ja ostatnio zmajstowałem podobną symulację opartą na punktach masowych
> połączonych sprężynami. Tutaj, wydaje się, 'sprężyny' reagują tylko na
> zbytnie zbliżenie obiektów. Jak realizuje się interakcję z punktami
> otaczającymi ? Jakieś tablice indeksujące cząstki w okolicy? Bo
> algorytm wyszukiwania N-najbliższych cząstek jest przecież za wolny. A
> optymalizacja wydaje się niezła, zważywszy, że jest to java.
>
> Z tym, że chyba żadnych skomplikowanych struktur charakterystycznych
> dla cieczy się nie uzyska, jak na przykład karman vortex, co da się
> łatwo napisać warunkując spełnienie równania ciągłości (metoda
> SIMPLE).
>
> http://www.youtube.com/watch?v=ib-jo-nFxgM

Ogólnie podejsc czasteczkowych (lagraznzowakch)jest mnostwo i nie sa
bynajmniej dzielem oststnich lat, choc w wiekszosci zastosowan
"klasyczne" rozwiazywanie numeryczne rownan hydrodynamiku metodami
eulerowskimi i (semi)lagranzowskimi jest nie do zastapienia.
Poczytaj np. http://en.wikipedia.org/wiki/Smoothed-particle_hydro
dynamics
http://en.wikipedia.org/wiki/Dissipative_particle_dy
namics
a nawet
http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_dynamics

W dwuwymiarowej hydrodynamice stosuje sie tez fajna forme modelowania
przeplywow pray pomocu specyficznych "czastek", tzw. wirow punktowych,
nazywa sie to "vortex methods" alo "discrete vortex methods", np:
http://www.cambridge.org/us/catalogue/catalogue.asp?
isbn=9780521061704
Pozdrawiam
SM

do góry

> R-Tree ?

Nie bylbym pewien. R-Tree jest dobre dla statycznej geometri gdzie raz
budujemy drzewo. Tutaj przy kazdej iteracji musimy drzewo przebudowac.
Ale z drugiej strony nie widze tez nic sensowniejszego. I tak
zbudowanie za kazdym razem drzewa bedzie szybsze niz liczenie tego
jakims brute forcem. Ale np moze juz nie byc szybsze niz poprostu
podzielenie przestrzeni na MxNxK sektorow. Gorsze niz R-tree ale nie
wymaga generowaniad drzewa. Trzeba by potestowac oba podejscia i
zobaczyc ktore szybsze.

do góry

> Nie bylbym pewien. R-Tree jest dobre dla statycznej geometri gdzie raz
> budujemy drzewo. Tutaj przy kazdej iteracji musimy drzewo przebudowac.
> Ale z drugiej strony nie widze tez nic sensowniejszego. I tak
> zbudowanie za kazdym razem drzewa bedzie szybsze niz liczenie tego
> jakims brute forcem. Ale np moze juz nie byc szybsze niz poprostu
> podzielenie przestrzeni na MxNxK sektorow. Gorsze niz R-tree ale nie
> wymaga generowaniad drzewa. Trzeba by potestowac oba podejscia i
> zobaczyc ktore szybsze.

Cząsteczka mogłaby być strukturą zawierającą masę,pozycje i prędkość.

Wydaje się, że indeksowanie w tabeli będzie szybsze. Zwłaszcza, że
indeksuje się w zasadzie tylko liczbę cząsteczek w danej przestrzeni
(gęstość). Problemem tu jest wykonanie operacji dzielenia i
'rzutowania' współrzędnych symulacji, na komórki tabeli. Dalej na tym
operuje się kernelem konwolucyjnym znajdując gradienty.

Dzielenie typu int można zastąpić przesunięciem bitowym, dlatego
dobrze, aby wielkość symulacji podzielona przez wielkość tabeli była
potęgą 2, podobnie dobrze, aby wymiary tabeli były potęgami 2, a
dostęp do nich był sekwencyjny.


Spotkałem się ze stwierdzeniem, że dla dużych tablic wymiar będący
potęgą 2 jest obarczony dużym zwolnieniem prędkości. Czy ktoś wie
dlaczego ?

Jeśli chodzi o to podejście to postaram się napisać algorytm w c++ i
podrzucić tu kod. Może uda się to jakoś wspólnie zoptymalizować.

do góry

On 7 Paź, 13:55, Jan Górski <j...@g...com> wrote:

> Jeśli chodzi o to podejście to postaram się napisać algorytm w c++ i
> podrzucić tu kod. Może uda się to jakoś wspólnie zoptymalizować.

Fajne zadanie, sam bym się pobawił gdybym miał czas :)
Na początku optymalizacją zapisu się nie przejmuj za bardzo, napisz
porządnie, bez błędów, żeby był ładny efekt. Jak zacznie działać
to dopiero wtedy można pomyśleć o optymalizacji.

Pozdrawiam

do góry

Napisałem, narazie na kartce krótki artykulik jak możnaby to zrobić.
Dostępny tutaj :

http://gdlpogoda.republika.pl/ParticleSimulation.pdf


Po części jest to coś przeczytane ( PIC - particle in cell ), po
części powymyślane. Proszę o sugestie, co tu pozmieniać i czy to się
nadaje na implementację, czy może należy coś dopracować w teorii.

do góry

On 18 Paź, 19:30, Jan Górski <j...@g...com> wrote:
> Napisałem, narazie na kartce krótki artykulik jak możnaby to zrobić.
> Dostępny tutaj :
>
> http://gdlpogoda.republika.pl/ParticleSimulation.pdf
>
> Po części jest to coś przeczytane ( PIC - particle in cell ), po
> części powymyślane. Proszę o sugestie, co tu pozmieniać i czy to się
> nadaje na implementację, czy może należy coś dopracować w teorii.

Zazdroszczę zabawy efektami cząsteczkowymi :) Niestety nie mam czasu
aby samemu coś napisać :)

Pozdrawiam

do góry