SpaceSim Astrophysical Simulation Software

SpaceSim là phần mềm mô phỏng và dựng hình dựa trên hạt, chủ yếu tập trung vào các ứng dụng vật lý thiên văn.

Quan trọng!

Đây là trình mô phỏng không thời gian thực. Mặc dù các mô phỏng độ phân giải thấp đủ nhanh để được coi là thời gian thực, nhưng các mô phỏng với hàng triệu hạt có thể mất vài giờ để hoàn thành.

Đây không phải là trò chơi. Nó không chứa bất kỳ cơ chế trò chơi, tiến trình, yếu tố sandbox nào, v.v. Vui lòng không mong đợi bất kỳ trải nghiệm chơi game nào.

Mục tiêu của dự án là "giải mã" các mô phỏng khoa học và làm cho chúng dễ tiếp cận với công chúng. SpaceSim sử dụng cùng một phương pháp (mặc dù được đơn giản hóa và ở độ phân giải thấp hơn) như các mô phỏng nghiên cứu thường chạy trên siêu máy tính, nhưng nó có thể chạy trên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay của bạn, đi kèm với giao diện người dùng trực quan và không yêu cầu kiến ​​thức chuyên sâu về toán học, vật lý hoặc lập trình.

Bạn có thể tái tạo một số mô phỏng nổi tiếng từ tài liệu khoa học, chẳng hạn như tác động hình thành Mặt Trăng, sự hình thành hệ thống vành đai của Sao Thổ hoặc tác nhân va chạm động năng DART. Hoặc bạn có thể đơn giản là khám phá các điều kiện ban đầu khác nhau, cả những điều kiện thực tế và có cơ sở, cũng như các kịch bản giả định "nếu như", chẳng hạn như sự va chạm của hai hành tinh được tạo thành từ vật chất và phản vật chất.

Động lực học chất lỏng và trọng lực
Mỗi vật thể biến dạng trong mô phỏng được chia thành các hạt tương tác với nhau thông qua va chạm (bằng cách giải các phương trình Navier-Stokes) và lực hấp dẫn. Các vật thể cũng có thể cứng (không biến dạng) - chúng giữ nguyên hình dạng, điều này đơn giản hóa các va chạm giữa các vật thể và tối ưu hóa tốc độ mô phỏng.

Bộ giải dựa trên hạt rất hữu ích để mô phỏng một số sự kiện vật lý thiên văn, chẳng hạn như sự hình thành các hành tinh từ các đĩa tiền hành tinh hoặc sự tương tác lẫn nhau của các thiên hà.

Tùy chỉnh đối tượng
Ứng dụng có một số loại đối tượng - hành tinh, sao, tiểu hành tinh, đĩa, đám mây, thiên hà, và nhiều hơn nữa. Mỗi đối tượng có các tham số có thể điều chỉnh cho phép bạn thay đổi hình học, vật liệu, hình thức và hành vi mô phỏng của nó. Bạn có thể tùy chỉnh thêm kết cấu bề mặt của các hành tinh và tiểu hành tinh bằng cách sử dụng thuật toán tạo hình hoặc tải lên hình ảnh tùy chỉnh.

Hoặc, nếu bạn cần kiểm soát nhiều hơn nữa, hãy tạo các đối tượng của riêng bạn bằng ngôn ngữ lập trình Lua.

Lỗ đen (và lỗ trắng)

Trình kết xuất bao gồm hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, bẻ cong các tia sáng đi qua gần lỗ đen và tạo ra các hình ảnh chân thực về các đĩa bồi tụ bị biến dạng, hình ảnh trùng lặp của các vật thể phía sau lỗ đen (bao gồm cả các lỗ đen khác) hoặc vòng Einstein của các thiên hà.

Màu sắc hạt và trực quan hóa trọng lực
SpaceSim cung cấp thêm thông tin chi tiết về mô phỏng theo nhiều cách. Nó có thể tô màu các hạt dựa trên giá trị của một đại lượng cụ thể (vận tốc, áp suất, vật chất, ...), hiển thị giới hạn Roche cho biết nơi các vệ tinh có thể có quỹ đạo ổn định, hoặc vẽ trường tiềm năng để thấy các hố trọng lực xung quanh các thiên thể.

Các tính năng chính:

Bộ giải mô phỏng CPU và GPU

Mô phỏng trọng lực được tối ưu hóa bằng thuật toán Barnes-Hut

Lịch sử mô phỏng - lưu trữ toàn bộ quá trình mô phỏng và phát lại sau

Hai công cụ kết xuất - Thời gian thực hoặc Raymarcher

Đường dẫn camera có thể tùy chỉnh với tính năng theo dõi đối tượng

Lập trình Lua cho các đối tượng và hệ thống mô phỏng tùy chỉnh