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🧱 Simulación de Fractura

Fractura Voronoi de vidrio, hormigón, hielo, cerámica, metal y madera. Haz clic para fragmentar en el punto de impacto, con número de celdas, gravedad y restitución ajustables.

Física y Mecánica3DFácil60 FPS❄️ Hielo y Frío
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💥 Fractura — Destrucción Voronoi

¡Haz clic para fragmentar objetos en fragmentos de Voronoi! Elige materiales — vidrio, hormigón, hielo, cerámica, metal y madera — cada uno con patrones de fractura, sonido y comportamiento de escombros distintos.

🔬 Qué Demuestra

La teselación de Voronoi divide la superficie en celdas. Al impacto, las celdas se separan con velocidades basadas en física según las propiedades del material.

🎮 Cómo Usarlo

Haz clic en cualquier lugar para crear un punto de impacto. Ajusta el número de celdas para una fractura fina o gruesa. Cambia el material para ver distintos patrones de rotura. La gravedad atrae los fragmentos hacia abajo.

💡 ¿Sabías Que...?

Los materiales reales se fracturan a lo largo de los límites de grano y los planos cristalinos. La fractura basada en Voronoi se introdujo en los gráficos por computadora por Müller et al. (2001) y ahora es estándar en efectos visuales.

Acerca de la Simulación de Fractura Voronoi

Esta simulación interactiva en 2D demuestra la fractura frágil usando la teselación de Voronoi — la misma técnica geométrica que impulsa los efectos de destrucción en películas y videojuegos. Cuando haces clic en un objeto, se dispersan puntos semilla aleatorios sobre él (con sesgo hacia la ubicación del impacto), y un diagrama de Voronoi divide la forma en una celda por semilla recortándola con semiplanos. Cada celda se convierte instantáneamente en un fragmento rígido independiente con su propia masa, velocidad y giro, volando hacia afuera desde el impacto antes de dar tumbos, rebotar en las paredes y asentarse bajo la gravedad. Puedes elegir la forma del objeto, el material, el número de fragmentos, la fuerza de impacto, la gravedad y la restitución.

La simulación modela seis materiales — vidrio, hormigón, hielo, cerámica, metal y madera — cada uno con color, brillo y elasticidad distintos, reflejando cómo se rompen los diferentes materiales reales. La fractura frágil es un tema central en ciencia de materiales e ingeniería, donde entender el inicio y la propagación de grietas es esencial para diseñar estructuras, vehículos y blindajes seguros. Aunque los materiales reales se rompen a lo largo de límites de grano y planos cristalinos en lugar de celdas matemáticas, la fractura basada en Voronoi captura de forma convincente el resultado visualmente plausible, razón por la cual se convirtió en una herramienta estándar en gráficos por computadora y efectos visuales tras popularizarse a principios de los años 2000.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es un diagrama de Voronoi?

Un diagrama de Voronoi divide el espacio en regiones alrededor de un conjunto de puntos semilla, de modo que cada ubicación pertenece a la región de su semilla más cercana. Formalmente, la celda de la semilla sᵢ es todo punto más cercano a sᵢ que a cualquier otra semilla. En esta simulación, cada celda de Voronoi se convierte en un fragmento de fractura, razón por la cual semillas más densas producen fragmentos más pequeños.

¿Qué es la fractura frágil?

La fractura frágil ocurre cuando un material se rompe repentinamente con poca o ninguna deformación plástica, agrietándose en lugar de doblarse. El vidrio, la cerámica y el hielo son materiales frágiles clásicos: la tensión se acumula hasta que se forma una grieta que se propaga a través del material a gran velocidad, dividiéndolo en pedazos — exactamente el comportamiento que recrea esta simulación.

¿Cómo se comportan de forma diferente los distintos materiales?

Cada material tiene su propio color, transparencia, brillo y restitución. Los fragmentos de vidrio y hielo son translúcidos y rebotan mucho; el hormigón y la madera son opacos, mates y apenas rebotan; el metal es reflectante y elástico. Estas diferencias imitan cómo se ven los materiales reales y con qué energía se dispersan sus fragmentos al ser golpeados.

¿Cómo se lanzan los fragmentos tras el impacto?

Cada fragmento es empujado hacia afuera desde el punto de impacto con una velocidad que disminuye con la distancia, siguiendo v = F · 120 / (d + 30), donde F es el ajuste de fuerza de impacto y d es la distancia del fragmento al golpe. Los fragmentos más cercanos vuelan más rápido, se añade un impulso hacia arriba, y cada fragmento recibe un giro aleatorio para que el campo de escombros se vea natural.

¿Qué controla el deslizador de celdas de Voronoi?

Establece cuántos puntos semilla se dispersan por el objeto y, por lo tanto, en cuántos fragmentos se rompe. Un número bajo produce pocos trozos grandes, como una rotura tosca de hormigón, mientras que un número alto produce muchos fragmentos pequeños, como vidrio finamente destrozado.

¿Qué hacen la gravedad y la restitución?

La gravedad controla con qué fuerza son atraídos hacia abajo los fragmentos al caer, mientras que la restitución establece cuánto rebotan al golpear el suelo o las paredes — una restitución de cero significa que se detienen en seco, mientras que un valor alto hace que reboten con energía. Juntas dan forma a cómo se dispersan y asientan los escombros.

¿La fractura Voronoi refleja cómo se rompen realmente los materiales?

No exactamente. Los materiales reales se fracturan a lo largo de los límites de grano, planos cristalinos y defectos preexistentes, gobernados por campos de tensión y tenacidad a la fractura. La fractura Voronoi es una aproximación geométrica que produce resultados convincentes y rápidos, razón por la cual domina los gráficos en tiempo real en lugar del análisis de ingeniería preciso, donde se usan en cambio métodos de elementos finitos.

¿Por qué es importante la mecánica de fractura en ingeniería?

Entender cómo y cuándo se agrietan los materiales es crítico para la seguridad. Los ingenieros usan la mecánica de fractura para predecir si un defecto en el ala de un avión, un puente o un recipiente a presión crecerá hasta convertirse en un fallo catastrófico, y para diseñar materiales y estructuras que resistan el agrietamiento — un campo que surgió de investigaciones sobre fallos frágiles como los de los buques Liberty de la Segunda Guerra Mundial.

¿Para qué sirve el botón Explosión?

Mientras que hacer clic fractura un solo objeto en el punto que golpeas, el botón Explosión detona todos los objetos de la escena a la vez desde el centro. Es la forma más rápida de ver un campo entero de objetos estallar en fragmentos, y combina bien con el preset de Reacción en cadena.

¿Quién inventó los diagramas de Voronoi?

Llevan el nombre del matemático Gueorgui Voronói, quien los formalizó en 1908, aunque el concepto apareció antes. Célebremente, el médico John Snow usó la misma geometría del vecino más cercano en 1854 para rastrear un brote de cólera en Londres hasta una única bomba de agua contaminada — la misma geometría que ahora hace estallar vidrio en pantalla.

⚙ Bajo el capó

Fractura Voronoi de vidrio, hormigón, hielo, cerámica, metal y madera. Haz clic para fragmentar en el punto de impacto, con número de celdas, gravedad y restitución ajustables.

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