Expériences, travaux pratiques.
Ce soft, tout comme le simulateur de billard, est avant tout un outil. Cet outil fait de votre PC un "laboratoire" où diverses expériences sont possibles. Je dois reconnaître que je possède un avantage sur vous, dans la mesure ou je peux modifier à loisir les règles du jeu, et pour quelques instants modifier l'outil lui même pour réaliser une expérience hors des limites du soft de base.
Toutefois, j'essaie toujours de laisser une trace des modifications (même malheureuses ) survenues dans le soft afin que vous puissiez vous aussi avoir votre "batterie de potards" pour modifier le comportement de base.
Un autre de mes soucis est de laisser le tout suffisamment simple et avec des réglages par défaut évidents pour qu'au premier contact tout ceci ne fasse pas trop "bricolage" et que cela ne rebute pas au premier abord.
Mais entendons nous bien. Le bricolage reste l'objectif premier.
Parmi les modifications récentes, l'une des plus intéressante est celle qui permet de réaliser des marqueurs.
Mon idée première était de permettre le tracé de lignes de courants, un peu comme le font les aerodynamiciens qui injectent des jets de fumée dans un écoulement. Cette option s'est avérée peu utile pour la visualisation des trajectoires, à cause d'une trop grande tendance à la diffusion. Tant pis pour les trajectoires. Par contre, cette possibilité de modéliser deux états d'un fluide (un fluide normal, et le même fluide
Les expériences qui suivent ont la particularité suivante: Elle ne nécessitent pas d'écoulement. On peut bien ajouter un mouvement d'ensemble, mais les phénomènes que l'in veut mettre en évidence peuvent se faire à vitesse moyenne nulle. (Ce qui ne signifie pas qu'il n'y a pas de mouvements individuels.)
Quelques expériences relatives à la diffusion.
Vous pouvez créer une boite vide, sans injecteur ni absorbeur, et définir une zone de la boite qui contiendra des particules bleues, et le reste des particules normales. Par la suite je dirai particules colorées et particules (tout court) pour différencier ces deux espèces.
Exemple:
donne après quelques itérations:
L'interface n'est pas nette. La tache se dilue.
Au démarrage du soft, vous pouvez aller dans le menu paramètres (F3) puis donner aux marqueur une probabilité de 1. Faites quelques itérations, puis F3 à nouveau et placez le paramètre probabilité des marqueurs à 0. Laissez évoluer (F5) et regardez. (Plus simple, tapez M pendant les itérations).
Nonobstant quelques problèmes liées à l'affichage (comment représenter une cellule qui contient 3 particules dont 1 colorée ?), vous verrez les particules colorées se diffuser dans toute la boite. (A moins que ce ne soit l'inverse !)
Il est possible en modifiant la loi qui régit l'attribution des couleurs d'obtenir des comportements très différents. Sur l'exemple precedent, le réglage par défaut interdit aux particules de changer de couleur. Il y a stricte conservation du nombre des particules des diverses espèces.
Quelques expériences relatives à la "propagation".
Maintenant, imaginez que l'on introduise une loi telle que: Une particule de couleur qui entre dans une cellule colore les autres particules de cette case. (Imaginez un feu.)
On obtient, pour le même exemple une propagation très rapide de la couleur.
Cette option est intéressante pour trouver la solution d'un labyrinthe. Le fluide n'est plus obligé de se mouvoir de l'entrée à la sortie, mais on utilise les "micro mouvements" des particules pour propager "l'information" couleur. C'est très semblable à l'identification de cours d'eau souterrains par des marqueurs. Même si l'eau "stagne", le polluant ou le marqueur diffuse, et la présence de quelques particules colorées est aisément détectée.
Notez bien que la propagation de la couleur est rapide.
Et que contrairement aux ondes sonores, cette propagation se fait sans atténuation.
Voilà, c'est gagné….
Maintenant, rien n'empêche de définir des lois plus complexes. On peut par exemple décider après transport des particules de colorer toute une cellule, ou au contraire de supprimer toutes les particules colorées. Schématiquement: R+R+B=>R+R+R et B+B+R=>B+B+B. Dans ce cas, comme dans le cas de la propagation, il n'y a plus stricte conservation du nombre de particules colorées.
Ce mode de "transport" favorise le regroupement des zones colorées et non colorées. Il est (je crois) utilisé pour simuler la présence d'espèces non miscibles.
Quelques expériences relatives à la "coloration majoritaire".
C'est le premier nom qui m'est venu à l'esprit. Désolé.
Vous pouvez laisser le système laissé à lui même pendant longtemps, l'interface va montrer quelques signes d'instabilité, mais dans l'ensemble, reste stable. Ce ne serait pas le cas si par exemple les particules étaient de densité différente…. (prochaine option.)
donne après quelques temps:
L'interface entre les deux espèces a peu évolué.
Enfin, voici un exemple de diffusion avec mouvement.
et pour ceux qui ont une liaison rapide, une video en AVI (1.3Mb) : Video.
Fin de cette première partie consacrée à la diffusion.
Revenez sur le site dans quelques jours pour une version à jour permettant de réaliser ces expériences. La version 1.12 n'implémente que la diffusion "simple".
Page mise à jour le 11 décembre 2004
Copyright Laurent Buchard - 2004.