Archivo de la categoría: Simulación de Fluidos

Olas de Gerstner

Para llevar a cabo buenas simulaciones de olas como perturbaciones superficiales sobre fluidos no nos vale con los modelos sinusoidales estudiados en entradas anteriores ya que estas nos servirían para mares en calma pero no para mares embravecidos.

Para este caso de mares más picados, debemos conseguir que las crestas de las olas se muevan y rompan sobre la superficie según la energía que transporten.

Al contrario que en los sistemas de olas mediante mapa de alturas, en este sistema se produce desplazamiento de materia, es decir, producimos desplazamiento para cada punto de la malla en x,y,z.

Las ecuaciones de Gerstner para este modelo son:

gerstner

Como podemos ver este sistema se basa en la ecuación de onda básica, pero añadiendo algunos parámetros clave como el parámetro Q, que controla el paso de las olas, generando la rotación de la ola con la que que rompe sobre la superficie, en función inversamente proporcional a la frecuencia y a la amplitud.

Olas Longitudinales

Seguimos trabajando dentro de la simulación de objetos deformables. En esta entrada analizaremos la simulación de fluidos mediante mapa de alturas de un generador de olas longitudinales, es decir, una simulación a nivel superficial de las olas oceánicas con dirección unitaria y constante.

Al trabajar con un mapa de alturas, la simulación del sistema no conlleva desplazamiento de materia, por lo que su objetivo es más visual que empírico.

Desde un punto arbitrario fuera de la malla, las perturbaciones van siendo generadas con amplitud, velocidad, dirección y longitud de onda constantes. A medida que avanzamos en cada diferencial de tiempo, los frentes de las ondas van recorriendo la malla en función de la dirección unitaria preestablecida.

Olas Radiales

Dentro del apartado de la simulación de objetos deformables, en esta entrada analizamos la simulación de fluidos mediante mapa de alturas de una ola radial, como por ejemplo las que se producen físicamente cuando lanzamos piedras al agua.

Al tratarse de la simulación de la perturbación física superficial producida sobre un fluido, vamos a trabajar con un mapa de alturas, lo que no conlleva desplazamiento de materia, por lo que tiene claramente un objetivo más visual que empírico.

Desde un punto de origen, la perturbación nace con una amplitud inicial, velocidad inicial y una longitud de onda predefinidas. A medida que avanzamos en cada diferencial de tiempo, la perturbación va afectando a los puntos de la malla que distan del origen según la relación tiempo transcurrido y velocidad de propagación de la onda, y a su vez va viéndose afectada en una atenuación de su amplitud.

En este sistema hemos implementado un generador de ondas manual, que añade una nueva al pulsar una tecla concreta.

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