UK 
EnglishТипова
Polski🔥 Вогонь та Дим
Клітинний автомат: вогонь, дим, жар, попіл, дерево, вода, стіна. Вітер, малювання пензлем, горіння.
Схожі симуляції
Про клітинний автомат «Вогонь та дим»
Ця симуляція моделює поширення вогню й диму на 3D-сітці за допомогою правил клітинного автомата, де кожна клітинка зберігає такий стан, як паливо, температура й попіл. На кожному кроці клітинка, що горить, підпалює займисті сусідні клітинки за ймовірнісними правилами переходу, на які впливають регульований напрямок вітру та щільність палива, тоді як дим підіймається й розсіюється над фронтом полум'я.
Клітинні автомати, як цей, відтворюють емерджентну, самоорганізовану поведінку фронтів горіння без розв'язання повних рівнянь рідини Нав'є-Стокса, що робить їх достатньо швидкими для роботи в реальному часі. Та сама перколяційна динаміка лежить в основі спрощених моделей поширення лісових пожеж, візуальних ефектів в іграх і кіно, а також досліджень того, як протипожежні смуги й вітер формують поширення вогню.
Поширені запитання
Що таке клітинний автомат?
Клітинний автомат — це сітка клітинок, кожна з яких зберігає дискретний стан і оновлюється синхронними часовими кроками за фіксованими локальними правилами, що спираються лише на сусідні клітинки. Попри свою простоту, ці правила можуть породжувати складну, правдоподібну глобальну поведінку, як-от фронт вогню, що поширюється.
Як вогонь поширюється в цій симуляції?
Кожна клітинка, що горить, має ймовірність підпалити сусідні займисті клітинки на кожному кроці. Ця ймовірність модулюється вітром, який зміщує поширення в один бік, і щільністю палива, яка визначає, наскільки легко клітинка займається та як довго вона горить, перш ніж перетворитися на попіл.
Чи справді налаштування вітру змінює результат?
Так. Збільшення сили вітру підвищує ймовірність займання клітинок за напрямком вітру та знижує її проти вітру, витягуючи вогонь у видовжений, спрямований фронт замість приблизно кругового поширення.
Що означають кольори?
Яскраво-помаранчеві та жовті клітинки активно горять за високої температури, темніше-червоний позначає жар, що охолоджується, сірий вказує на витрачений попіл, який більше не може горіти, а напівпрозорий шлейф зверху — це дим, що підіймається й розсіюється.
Чи є ця модель вогню фізично точною?
Це якісна модель, а не розв'язувач обчислювальної гідродинаміки. Вона відтворює реалістичні емерджентні візерунки поширення, фронтів і вигоряння, але не обчислює точні температури, теплопередачу чи справжній турбулентний потік.
Чому вогонь іноді гасне сам собою?
Якщо ймовірність займання низька або палива мало, вогонь може не встигнути досягти нових займистих клітинок, перш ніж його поточні клітинки перегорять на попіл. Це поріг перколяції: нижче критичної щільності вогонь не може підтримувати зв'язний шлях крізь сітку.
Чи може вогонь перестрибувати через прогалини?
Лише якщо сусідні клітинки в межах околу правила є займистими. Широкі прогалини без палива діють як протипожежні смуги й зупиняють фронт — саме так розчищені смуги використовують для стримування справжніх лісових пожеж.
Що робить регулювання щільності палива?
Воно задає частку клітинок сітки, що містять горючий матеріал. Вища щільність означає більше зв'язаного палива та швидше, повніше горіння; нижча щільність фрагментує паливо й може повністю зупинити поширення.
Як тут моделюється дим?
Дим випускається клітинками, що горять, і переноситься вгору, згасаючи в міру розсіювання. Це візуальний шар, керований тими самими станами клітинок, а не окремо симульований газ, що тримає модель легкою.
Які реальні проблеми використовують подібні моделі?
Спрощені ймовірнісні моделі поширення інформують картування ризику лісових пожеж, планування евакуації та розміщення протипожежних смуг, а той самий підхід клітинного автомата широко використовують для швидких ефектів вогню й диму в іграх і візуальних ефектах.