PL 
EnglishDomyślny
Українська💧 Zmarszczki na wodzie
Wrzucaj kamienie do spokojnej sadzawki i patrz, jak koncentryczne fale rozchodzą się i interferują. Pole wysokości w GLSL.
O tej symulacji
Kliknij dowolne miejsce na sadzawce, by wrzucić wirtualny kamień, i obserwuj, jak rozchodzi się doskonałe kołowe czoło fali. Wysokość powierzchni w każdym punkcie jest obliczana w czasie rzeczywistym przez shader wierzchołków GLSL, który stosuje zasadę superpozycji — sumując wkłady do 12 jednoczesnych zmarszczek — dzięki czemu widać dokładnie takie same wzory interferencji konstruktywnej i destruktywnej, jakie powstają na prawdziwym stawie.
🔬 Co pokazuje
Każdy rzut uruchamia kołowe czoło fali, którego amplituda zanika zarówno wraz z odległością (rozchodzenie geometryczne, modelowane jako wykładniczy spadek), jak i wraz z czasem (suwak Tłumienia kontroluje, jak szybko traci się energię). Tam, gdzie nakłada się kilka czoła fal, grzbiety spotykające grzbiety dają jasne prążki konstruktywne, a grzbiet spotykający dolinę znosi się — interferencja destruktywna — widoczna jako spokojne obszary między pierścieniami.
🎮 Jak korzystać
Kliknij lub dotknij powierzchni wody, by wrzucić pojedynczy kamień. Przeciągnij, by obracać kamerę. Użyj Prędkości fali, by zmienić, jak szybko poruszają się pierścienie, Tłumienia, by kontrolować, jak szybko zanikają (wysokie wartości dają szybko zanikające zmarszczki; niskie pozwalają im się utrzymać i przemierzyć sadzawkę), oraz Długości fali, by rozszerzyć lub zwęzić odstępy między pierścieniami. Naciśnij Deszcz (5 s), by rozrzucić losowe rzuty przez 5 sekund i obserwować złożone wzory superpozycji wypełniające sadzawkę, albo Wyczyść sadzawkę, by zresetować scenę.
💡 Czy wiesz, że?
Fale na powierzchni wody są w rzeczywistości dyspersyjne — w głębokiej wodzie dłuższe fale poruszają się szybciej niż krótsze, w przeciwieństwie do dźwięku w powietrzu. Wzory interferencji widoczne tutaj są matematycznie identyczne z tymi powstającymi, gdy światło przechodzi przez podwójną szczelinę (eksperyment Younga) lub gdy nakładają się sygnały radiowe z dwóch anten. To samo równanie falowe rządzi zmarszczkami na stawie, sejsmicznymi falami powierzchniowymi i interferencją kwantowych amplitud prawdopodobieństwa.
Często zadawane pytania
Dlaczego zmarszczki zanikają w miarę rozchodzenia się?
Amplitudę zmniejszają dwa niezależne procesy. Pierwszy to rozchodzenie geometryczne: ta sama energia fali rozkłada się na coraz większy obwód pierścienia (proporcjonalny do odległości), więc amplituda maleje w przybliżeniu jak 1/√r w 2D. Drugi to suwak Tłumienia, który dodaje wykładniczy zanik w czasie, modelujący lepkościową utratę energii w prawdziwej wodzie. Przy wysokim tłumieniu pierścień zanika szybko; przy niskim fale odbijają się po sadzawce dłużej, zanim wygasną.
Czym są jasne i ciemne pasy tam, gdzie krzyżują się dwie zmarszczki?
Te pasy to prążki interferencyjne. Tam, gdzie grzbiet jednego źródła pokrywa się z grzbietem drugiego, amplitudy się sumują — interferencja konstruktywna — dając jaśniejszy, wyższy szczyt. Tam, gdzie grzbiet spotyka dolinę, znoszą się — interferencja destruktywna — pozostawiając spokojny, płaski obszar. Wzór jest ustalony w przestrzeni dla stałych, ciągłych źródeł, ale tutaj przesuwa się i zmienia, ponieważ każdy rzut kamienia jest impulsem przejściowym, więc geometria prążków zmienia się w miarę ewolucji obu czół fali.
Co dokładnie zmienia suwak długości fali?
Długość fali (λ) ustala okres przestrzenny zmarszczki — odległość od jednego grzbietu do następnego. Liczba falowa k = 2π/λ jest przekazywana bezpośrednio do shadera GLSL. Skrócenie długości fali upakowuje więcej pierścieni na tym samym promieniu i zbliża do siebie prążki interferencyjne; wydłużenie daje szerokie, rzadko rozstawione pierścienie. Prędkość fali i długość fali razem określają częstotliwość poprzez f = v/λ, więc zmiana którejkolwiek z nich zmienia również liczbę grzbietów przechodzących przez ustalony punkt w ciągu sekundy.
Ile zmarszczek może obsłużyć symulacja jednocześnie?
Shader obsługuje do 12 jednoczesnych aktywnych zmarszczek przechowywanych w tablicy jednorodnej GPU. Nowe rzuty krążą przez ten bufor pierścieniowy, nadpisując najstarszy wpis po osiągnięciu limitu. Panel statystyk liczy zarówno aktywne zmarszczki, jak i łączną liczbę rzutów wykonanych od ostatniego wyczyszczenia sadzawki. Starsze zmarszczki, które już całkowicie zanikły wizualnie, nadal zajmują slot do momentu nadpisania, dlatego czasem można zauważyć bardzo słaby ślad pierścienia pojawiający się ponownie w miejscu starego rzutu.
Co demonstruje tryb Deszczu?
Naciśnięcie Deszczu (5 s) upuszcza nowy kamień mniej więcej co 300 ms w losowym miejscu przez pięć sekund — łącznie około 16 rzutów (ostatnie 12 jest aktywnych w danym momencie). Przy wielu nakładających się czołach fal powierzchnia sadzawki staje się złożoną superpozycją dziesiątek interferujących fal kołowych, tworząc chaotyczny, wciąż zmieniający się wzór widoczny na prawdziwej powierzchni stawu podczas ulewy. To również żywa demonstracja tego, jak źródła spójne (regularny rytm) kontra źródła losowe (Deszcz) dają bardzo różne tekstury interferencyjne.