PL 
EnglishDomyślny
Українська🔥 Ogień i dym
Automat komórkowy z ogniem, dymem, żarem, popiołem, drewnem, wodą i ścianami. Kierunek wiatru, pędzel do rysowania, rozprzestrzenianie w czasie rzeczywistym i fizyka spalania.
🔥 Ogień i dym — dynamika płynów
Realistyczna symulacja ognia i dymu wykorzystująca dynamikę płynów. Wyporność unosi gorący gaz w górę, turbulencje tworzą migoczące płomienie, a dym kłębi się i naturalnie zanika.
🔬 Co obrazuje
Symulacja płynu nieściśliwego z wypornością (gorący gaz unosi się) i renderowaniem zależnym od temperatury. Ograniczanie wirowości dodaje realistyczne turbulentne zawirowania.
🎮 Jak używać
Kliknij, by rozpalić nowe źródła ognia. Zmieniaj wyporność, rozpraszanie i wirowość. Obserwuj, jak ogień tworzy prądy konwekcyjne kształtujące dym.
💡 Czy wiesz, że?
Praca Josa Stama „Stable Fluids” (1999) zrewolucjonizowała symulację płynów w czasie rzeczywistym. Jego metoda adwekcji semi-Lagrange'a jest bezwarunkowo stabilna, co czyni ją idealną do efektów wizualnych i gier.
O automacie komórkowym Ognia i dymu
Ta symulacja modeluje rozprzestrzenianie się ognia i dymu na trójwymiarowej siatce przy użyciu reguł automatu komórkowego, gdzie każda komórka przechowuje stan taki jak paliwo, temperatura i popiół. W każdym kroku płonąca komórka podpala palnych sąsiadów zgodnie z probabilistycznymi regułami przejścia, na które wpływa regulowany kierunek wiatru i gęstość paliwa, podczas gdy dym unosi się i rozprasza nad frontem płomieni.
Automaty komórkowe takie jak ten oddają emergentne, samoorganizujące się zachowanie frontów spalania bez rozwiązywania pełnych równań płynów Naviera-Stokesa, dzięki czemu działają wystarczająco szybko, by pracować w czasie rzeczywistym. Ta sama dynamika w stylu perkolacji leży u podstaw uproszczonych modeli rozprzestrzeniania pożarów lasów, efektów wizualnych w grach i filmach oraz badań nad tym, jak pasy przeciwpożarowe i wiatr kształtują rozprzestrzenianie się ognia.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest automat komórkowy?
Automat komórkowy to siatka komórek, z których każda przechowuje dyskretny stan i aktualizuje się w synchronicznych krokach czasowych zgodnie ze stałymi lokalnymi regułami opartymi wyłącznie na sąsiednich komórkach. Mimo prostoty te reguły mogą tworzyć złożone, przypominające życie globalne zachowanie, takie jak rozprzestrzeniający się front ognia.
Jak rozprzestrzenia się ogień w tej symulacji?
Każda płonąca komórka ma prawdopodobieństwo podpalenia sąsiednich palnych komórek w każdym kroku. To prawdopodobieństwo jest modulowane przez wiatr, który faworyzuje rozprzestrzenianie w jednym kierunku, oraz przez gęstość paliwa, która determinuje, jak łatwo komórka się zapala i jak długo płonie, zanim zamieni się w popiół.
Czy ustawienie wiatru rzeczywiście zmienia wynik?
Tak. Zwiększenie siły wiatru podnosi prawdopodobieństwo zapłonu komórek po zawietrznej i obniża je po nawietrznej, rozciągając ogień w wydłużony, kierunkowy front zamiast w mniej więcej okrągłe rozprzestrzenianie.
Co oznaczają kolory?
Jasnopomarańczowe i żółte komórki aktywnie płoną w wysokiej temperaturze, ciemniejsza czerwień oznacza stygnące żarzące się resztki, szary wskazuje wypalony popiół, który nie może już płonąć, a półprzezroczysta smuga powyżej to unoszący się, rozpraszający się dym.
Czy to fizycznie dokładny model ognia?
To model jakościowy, a nie solver obliczeniowej dynamiki płynów. Odtwarza realistyczne emergentne wzorce rozprzestrzeniania, frontów i wypalania, ale nie oblicza dokładnych temperatur, wymiany ciepła ani prawdziwego przepływu turbulentnego.
Dlaczego ogień czasem sam gaśnie?
Jeśli prawdopodobieństwo zapłonu jest niskie lub paliwa jest mało, ogień może nie zdążyć dotrzeć do nowych palnych komórek, zanim jego bieżące komórki wypalą się do popiołu. To próg perkolacji: poniżej gęstości krytycznej ogień nie może utrzymać spójnej ścieżki przez siatkę.
Czy ogień może przeskoczyć przez przerwy?
Tylko jeśli sąsiednie komórki w obrębie sąsiedztwa reguły są palne. Szerokie, pozbawione paliwa przerwy działają jak pasy przeciwpożarowe i zatrzymują front, dokładnie tak, jak wykarczowane pasy są używane do powstrzymywania prawdziwych pożarów.
Co robi kontrola gęstości paliwa?
Ustala odsetek komórek siatki zawierających materiał palny. Większa gęstość oznacza więcej połączonego paliwa i szybsze, pełniejsze spalanie; mniejsza gęstość fragmentuje paliwo i może całkowicie zatrzymać rozprzestrzenianie.
Jak modelowany jest tu dym?
Dym jest emitowany przez płonące komórki i unoszony w górę, zanikając w miarę rozpraszania. To warstwa wizualna napędzana tymi samymi stanami komórek, a nie osobno symulowany gaz, co utrzymuje model lekkim.
Jakie problemy z rzeczywistego świata wykorzystują takie modele?
Uproszczone probabilistyczne modele rozprzestrzeniania informują mapowanie ryzyka pożarów lasów, planowanie ewakuacji i rozmieszczenie pasów przeciwpożarowych, a to samo podejście automatu komórkowego jest szeroko stosowane do szybkich efektów ognia i dymu w grach i efektach wizualnych.