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🔥 Feu & Fumée

Simulation d'automate cellulaire de feu et de fumée : observez les flammes se propager dans un environnement 3D avec un vent, un combustible et des cendres réalistes.

Physique & Mécanique3DFacile60 FPS🔥 Feu💧 Eau💨 Air & Vent
fire-smoke ↗ Ouvrir en autonome

🔥 Feu & Fumée — Dynamique des fluides

Simulation réaliste de feu et de fumée utilisant la dynamique des fluides. La flottabilité pousse le gaz chaud vers le haut, la turbulence crée des flammes vacillantes, et la fumée gonfle et se dissipe naturellement.

🔬 Ce que cela démontre

Simulation de fluide incompressible avec flottabilité (le gaz chaud monte) et rendu dépendant de la température. Le confinement de vorticité ajoute des tourbillons turbulents réalistes.

🎮 Comment l'utiliser

Cliquez pour enflammer de nouvelles sources de feu. Ajustez la flottabilité, la dissipation et la vorticité. Observez comment le feu crée des courants de convection qui façonnent la fumée.

💡 Le saviez-vous ?

« Stable Fluids » de Jos Stam (1999) a révolutionné la simulation de fluides en temps réel. Sa méthode d'advection semi-lagrangienne est inconditionnellement stable, ce qui la rend parfaite pour les effets visuels et les jeux.

À propos de l'automate cellulaire Feu & Fumée

Cette simulation modélise la propagation du feu et de la fumée sur une grille 3D à l'aide de règles d'automate cellulaire, où chaque cellule détient un état tel que le combustible, la température et la cendre. À chaque étape, une cellule en feu enflamme les voisins inflammables selon des règles de transition probabilistes influencées par la direction du vent et la densité de combustible réglables, tandis que la fumée s'élève et se disperse au-dessus du front de flammes.

Les automates cellulaires comme celui-ci capturent le comportement émergent et auto-organisé des fronts de combustion sans résoudre les équations complètes de Navier-Stokes, ce qui les rend suffisamment rapides pour fonctionner en temps réel. Les mêmes dynamiques de type percolation sous-tendent des modèles simplifiés de propagation des feux de forêt, les effets visuels de jeux et de films, et la recherche sur la façon dont les coupe-feux et le vent façonnent la propagation du feu.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce qu'un automate cellulaire ?

Un automate cellulaire est une grille de cellules, chacune détenant un état discret, qui se met à jour par étapes synchrones selon des règles locales fixes basées uniquement sur les cellules voisines. Malgré leur simplicité, ces règles peuvent produire un comportement global complexe et réaliste, comme un front de feu qui se propage.

Comment le feu se propage-t-il dans cette simulation ?

Chaque cellule en feu a une probabilité d'enflammer les cellules inflammables adjacentes à chaque étape. Cette probabilité est modulée par le vent, qui oriente la propagation dans une direction, et par la densité de combustible, qui détermine à quelle vitesse une cellule s'enflamme et combien de temps elle brûle avant de se transformer en cendre.

Le réglage du vent change-t-il vraiment le résultat ?

Oui. Augmenter la force du vent augmente la probabilité d'ignition des cellules sous le vent et la diminue au vent, étirant le feu en un front allongé et directionnel plutôt qu'une propagation à peu près circulaire.

Que représentent les couleurs ?

Les cellules orange vif et jaune brûlent activement à haute température, le rouge plus sombre marque les braises en train de refroidir, le gris indique la cendre épuisée qui ne peut plus brûler, et le panache translucide au-dessus est la fumée qui s'élève et se disperse.

S'agit-il d'un modèle de feu physiquement précis ?

Il s'agit d'un modèle qualitatif, pas d'un solveur de dynamique des fluides numérique. Il reproduit des motifs émergents réalistes de propagation, de fronts et d'extinction, mais il ne calcule pas les températures exactes, le transfert de chaleur ou un véritable écoulement turbulent.

Pourquoi le feu s'éteint-il parfois de lui-même ?

Si la probabilité d'ignition est faible ou le combustible clairsemé, le feu peut échouer à atteindre de nouvelles cellules inflammables avant que ses cellules actuelles ne se réduisent en cendres. C'est le seuil de percolation : en dessous d'une densité critique, le feu ne peut pas maintenir un chemin connecté à travers la grille.

Le feu peut-il sauter par-dessus des espaces ?

Seulement si les cellules voisines dans le voisinage de la règle sont inflammables. De larges espaces sans combustible agissent comme des pare-feux et arrêtent le front, exactement comme les bandes déboisées sont utilisées pour contenir les vrais feux de forêt.

Que contrôle la densité de combustible ?

Elle fixe la fraction des cellules de la grille contenant du matériel combustible. Une densité plus élevée signifie plus de combustible connecté et des combustions plus rapides et plus complètes ; une densité plus faible fragmente le combustible et peut arrêter complètement la propagation.

Comment la fumée est-elle modélisée ici ?

La fumée est émise par les cellules en feu et transportée vers le haut, s'estompant à mesure qu'elle se disperse. C'est une couche visuelle pilotée par les mêmes états de cellule plutôt qu'un gaz simulé séparément, ce qui garde le modèle léger.

Quels problèmes du monde réel utilisent des modèles comme celui-ci ?

Des modèles de propagation probabilistes simplifiés alimentent la cartographie des risques d'incendie de forêt, la planification des évacuations et le placement des pare-feux, et la même approche par automate cellulaire est largement utilisée pour des effets de feu et de fumée rapides dans les jeux et les effets visuels.

⚙ Sous le capot

Automate cellulaire avec des cellules de feu, fumée, braise, cendre, bois, eau et mur. Direction du vent, pinceau de dessin, propagation en temps réel et physique de combustion.

Canvas 2DAutomate cellulaireFeuParticules

3D · Rendu Three.js / WebGL · Cible 60 FPS · fonctionne entièrement côté client, sans installation

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