Simulazione fluidodinamica, con ostacoli

Question

Sto provando a scrivere un simulatore fluidodinamico sulla tela HTML5. Ho trovato alcune cose che sembrano sempre un punto di partenza promettente, ma sono tutte basate su celle e usano una matematica pazzesca.

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

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

So che questa domanda è al limite di qualcosa che dovrei chiedere a mathoverflow, ma sembrano più nella teoria. Mi scuso se sono nella zona sbagliata. Non so davvero da dove cominciare, se qualcuno ha già lavorato su simulazioni di liquidi con ostacoli arbitrari, potrei usare alcuni suggerimenti.

L'accuratezza passa in secondo piano rispetto alla semplicità.

Grazie!

Answer 1

La fluidodinamica non è un argomento semplice. Tutta quella "teoria" che preferiscono sull'altro sito è proprio il modo in cui funziona questo campo.

L'esempio più semplice di flusso del fluido è 2D, incompressible, irrotational, laminar flow. Comincerei guardando in quello.

Ma non è un campo facile. Non ci sono libri "Teach Yourself Computational Fluid Dynamics In Ten Days".

Answer 2

Il miglior libro da leggere per l'introduzione alla simulazione fluida orientata alla grafica è "Fluid Simulation for Computer Graphics" di Robert Bridson (disclaimer: era il mio consigliere di dottorato). http://www.cs.ubc.ca/~rbridson/fluidbook/

Alla fine, c'è molta matematica, ma ci sono anche molti esempi di codice per chiarire le cose per meno inclini alla matematica.

Riguarda principalmente l'approccio basato su celle che hai citato. L'altra alternativa principale è "Smoothed Particle Hydrodynamics" o SPH. Matthias Muller ha alcuni documenti su questo se stai cercando di iniziare.

Answer 3

L'ho provato e solo per farti sapere che c'è una parte importante della simulazione Fluid di qualsiasi tipo chiamata Proiezione che è computazionalmente estesa anche su CPU ci vuole molto e potresti ben sapere che Javascript è piuttosto lento per molte ragioni .

Answer 4

Se non ti interessa la precisione reale ma desideri solo qualcosa di swoosh e fresco, ho sviluppato una simulazione basata sulla pressione molto semplice che offre un'interfaccia interattiva molto veloce in Javascript. Potete vederlo here.

Answer 5

Ecco una lista abbastanza decente di tutto quello che c'è da sapere su fluidodinamica e simulazioni: http://www.dgp.toronto.edu/~stam/reality/Research/pub.html

Inoltre si dovrebbe verificare this sito, dove è possibile trovare il codice sorgente di cemento scritto in Java e trasportati a Actionscript3 . È abbastanza documentato, quindi non dovrebbe essere un problema per il trasporto in Javascript.