PL 
EnglishDomyślny
Українська❄️ Symulacja wzrostu kryształu śniegu
Symuluj dendrytyczny wzrost kryształu śniegu (płatka) za pomocą automatu komórkowego typu agregacja ograniczona dyfuzją. Reguluj przesycenie, anizotropię i temperaturę, by hodować kryształy lodu o symetrii sześciokrotnej w czasie rzeczywistym.
Podobne symulacje
O tej symulacji
Ta symulacja hoduje płatek śniegu przy użyciu lokalnego modelu komórkowego Reitera (Chaos, Solitons & Fractals, 2005) na siatce sześciokątnej: każda komórka przechowuje zmiennoprzecinkową wartość pary wodnej, a pole jest co krok dzielone na komórki receptywne — lód i sąsiadujące z nim komórki — oraz resztę. Komórki receptywne otrzymują stały przyrost pary γ i są wyłączone z dyfuzji, więc działają jak ujście, do którego napływa otaczająca para; komórka receptywna zamarza, gdy jej wartość pary przekroczy próg κ. Ponieważ wystający czubek zbiera więcej tego dyfuzyjnego strumienia niż wgłębienie, front wzrostu jest niestabilny — i to właśnie generuje płytki, gwiazdy sektorowe oraz sześciokrotnie rozgałęzione dendryty w zależności od wartości ρ, κ i γ.
🔬 Co przedstawia
Pojedyncza zamarznięta komórka zarodkowa w centrum sześciokątnej siatki 201×201 rośnie krok po kroku na zewnątrz. Para wodna (pokazana w odcieniach ciemnego błękitu) gromadzi się przy froncie lodu i zamienia się w lód (biało-niebieski), gdy przekroczy próg zamarzania, tworząc charakterystyczne rozgałęzione dendryty płatka śniegu.
🎮 Jak korzystać
Przeciągnij Przesycenie ρ, aby zwiększyć lub zmniejszyć tło zaopatrzenia w parę, Próg zamarzania κ, aby komórki zamarzały łatwiej lub trudniej, oraz Przyrost pary γ, aby ustawić, ile pary zyskuje front wzrostu w każdym kroku — γ to pokrętło pokroju kryształu: duże γ wypełnia kryształ w litą sześciokątną płytkę, małe γ głodzi boki i pozwala czubkom uciekać w dendryty. Szum σ dodaje losowość do testu zamarzania, dając bardziej nierówne, mniej symetryczne odgałęzienia, a Prędkość kontroluje liczbę iteracji na klatkę animacji. Użyj Pauzy i Odrośnij, aby zatrzymać symulację lub zacząć od nowa od pojedynczej komórki zarodkowej.
💡 Czy wiesz, że?
Symulacja automatycznie zatrzymuje się, gdy promień kryształu zbliża się do krawędzi siatki, ponieważ tablica danych nie miałaby już miejsca na dalszy wzrost — to nawiązanie do tego, jak prawdziwe kryształy śniegu przestają rosnąć, gdy opuszczą warstwę o idealnej wilgotności i temperaturze.
Najczęściej zadawane pytania
Jakiego algorytmu używa ta symulacja kryształu śniegu?
Wdraża lokalny model komórkowy Clifforda Reitera dla wzrostu kryształów śniegu (Chaos, Solitons & Fractals 23, 2005, s. 1111–1119). Każda sześciokątna komórka śledzi wartość pary wodnej. W każdym kroku pole jest dzielone na komórki receptywne — lód i stykające się z nim komórki — oraz komórki niereceptywne: komórki receptywne otrzymują stały przyrost γ i są wyłączone z dyfuzji, więc para dyfunduje z otaczającego pola, a komórka zamarza, gdy jej suma osiągnie κ. Ta pojedyncza reguła odtwarza całą różnorodność rzeczywistych postaci: sześciokątne płytki, gwiazdy sektorowe i rozgałęzione dendryty.
Co kontrolują ρ, κ i γ?
ρ ustawia poziom pary w tle, którym stale uzupełniana jest granica siatki — wyższe ρ oznacza więcej pary dostępnej do zasilania wzrostu, dając szybsze, gęstsze kryształy. κ to poziom pary, jaki musi osiągnąć komórka receptywna, zanim zamarznie. γ to stały przyrost pary, jaki zyskuje front wzrostu w każdym kroku, i to właśnie ona wybiera pokrój kryształu: przy dużym γ (około 0,006–0,01 przy ρ ≈ 0,8) boki się wypełniają i powstaje lita sześciokątna płytka, natomiast małe γ (około 0,0001–0,0005 przy ρ ≈ 0,35–0,45) głodzi boki, więc rosną tylko czubki, dając cienkie rozgałęzione dendryty; wartości pośrednie (γ ≈ 0,001–0,003) dają kryształy sektorowe, w kształcie gwiazdy.
Dlaczego siatka jest sześciokątna, a nie kwadratowa?
Prawdziwe kryształy śniegu tworzą się na sześciokątnej sieci krystalicznej lodu, co nadaje im naturalną symetrię sześciokrotną. Symulacja używa przesuniętej siatki sześciokątnej z sześcioma sąsiadami na komórkę (zamiast czterema lub ośmioma, jak w siatce kwadratowej), dzięki czemu powstający wzór rozgałęzień odpowiada sześcioramiennemu kształtowi prawdziwych płatków śniegu.
Co robi suwak Szum σ?
Szum σ dodaje niewielkie losowe zaburzenie do testu zamarzania, więc komórka zamarza, gdy jej para przekroczy κ plus lub minus losowe przesunięcie skalowane przez σ. To przełamuje idealną symetrię wzrostu, dając bardziej nierówne, nieregularne czubki odgałęzień, podobne do asymetrii widocznych w wielu prawdziwych płatkach śniegu.
Dlaczego symulacja zatrzymuje się sama?
Symulacja sprawdza w każdym kroku, czy któraś komórka lodu zbliżyła się do krawędzi siatki 201×201. Gdy promień kryształu zbliża się do tej granicy, wzrost automatycznie się zatrzymuje (przycisk Pauza zmienia się w Wznów), aby kryształ nie wyszedł poza obszar symulacji; użyj Odrośnij, by zresetować i zacząć od nowa od pojedynczej komórki zarodkowej.