物理演算の仕組みについて

このQ&Aのポイント
  • 物理演算ソフト「OE-CAKE!」の動くお絵かきの仕組みとは?
  • 材質を設定することでリアルな動きを生み出す物理演算の計算方法
  • 粒子法をはじめとする物理演算の情報を解説
回答を見る
  • ベストアンサー

物理演算の仕組み

現在材質を事前に設定してペンで書き込むと物理法則にしたがって動き出すという動くお絵かきのできる2次元物理シミュレーションのソフトの「OE-CAKE!」というソフトで遊んでいます。材質を水にしたら本当に水のような動きをするしゴムのようなものに設定したりモチのようなものに設定したりと面白いのでよく暇つぶしに使うのですがいったいどのようにしてこのようなリアルな動きを生み出しているのでしょうか?そのホームページには「粒子法」だのとまったくなじみのない言葉が多くでてきていたためよくわかりません。いったいどのような情報を元にどんな感じで計算しているのでしょうか?やはり重さややわらかさみたいなものが元から決まっていたりしてそれを基に計算をしたりしているのでしょうか?どんな情報からどのように動きが生み出されるのかとても気になるのでわかりやすい説明か参考になるHPなどの情報を教えてください。 あと、粒子法とあったのですがほかにもあるのでしょうか?それも気になるのでできたら情報をお願いします。 http://www.octaveengine.com/casual/oecake/ ↑がそのソフトのHPのURLです。 よろしくお願いします

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.1

本当いうと,1個1個の原子分子の運動を再現できれば,固体から 気体まですべての状態の物質の運動をほぼ完全に表現できるわけ ですよね。でも,コンピュータの演算速度が追いつくわけがあり ません。そこで粒子をほどほどの大きさに決めて,その粒子間の 相互作用と重力などの外力とを考慮して,いろいろな状態の物体 の運動を再現しようという試みで,多少の試行錯誤を含みつつ 現実の運動をかなりの高精度で再現することに成功しているので, OE-CAKE!などの手に入りやすいソフトでも使われるようになった のですね。 講談社ブルーバックス「パソコンで見る流れの科学」に詳しいです。

nakano1111
質問者

補足

それではいったいその相互作用というのはどのようなものを使って決めるのでしょうか?少し質問の中心がおかしいような気もしますがぜひ回答をお願いします。

その他の回答 (1)

  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.2

私は粒子法にくわしいわけでもなんでもないので, 具体的なことはよくわかりませんが,基本的には 粒子間の引力ですよね。その強さと関数形をきめる ことで弾性や粘性といった特性をモデリングしている のだと思います。

関連するQ&A

  • 物理学的真空について知りたい

    私が学んだところによりますと、真空とは完全な無ではなく、ゆらぎの場であるとのこと。 それは、極ミクロな世界かつプランク時間(?)より短い時間の中では「エネルギー保存の法則」が破れ、無から粒子が現れることが予想されるため。その根拠は原子同士が結合する力を説明するには、そのような粒子が存在すると考えなければ辻褄が合わないから。 さらになぜ原子がくっつくのに粒子が必要かというと、力は全て「粒子の交換」であると物理では考えるから。粒子の交換という概念は「場の量子論」から生まれた。さらに「場の量子論」は「一般相対性理論」から物理量として扱われるようになった「場」を量子化することで生まれた。(粒子の対称性を予言) この計算法は成功していると考えられる。 つまり「相対性理論」と「量子論」が正しければ、必然的に真空とはゆらぎの場であるという結論に達する? ここまであってますか?

  • 動いているときの粒子の寿命は?

    「静止しているときの寿命が/10000秒である粒子が、光速の0.995倍の速度で動いているとする。この粒子は寿命の間に50Kmを移動できるか、 動いているときの粒子の寿命を計算した上で答えなさい。」 という問題ですが当方、物理学がはじめてなんでさっぱりわかりません。 動いている時計の遅れ、とかローレンツ収縮などあるようですがなにを元に計算するのかさえわかりません。 どなたか教えてください。おねがいします。

  • 粒子表面の測定

    粒子表面の化学的、物理的な情報を得るための 測定法、測定装置にはどのようなものがありますか? よければ説明文を交えて教えて下さい。

  • 遅くて困っています 物理メモリの有効利用法について

    こんにちは。 WinXP SOTEC Winbook WV750 (256MB 1.6GHz) 今、上記のを使っているのですが、動きが鈍かったことを理由に、物理メモリを拡張し、メモリを768BMBにしたばかりです。これで動きが軽快になるかと期待したのですが、メモリの使用量は以前変わらず、350MB以下となっており、十分に活用できていない気がします。 これを改善するため、フリーソフトの「高速化XP+」などを入れ、「めもりーくりーなー」でその成果を見ようとしてるのですが、なかなか思うように早くなりません。また、ネットの上にある様々な高速化について、仮想メモリ最適化、システム構成ユーティリティや、レジストリ、サービス程度のレベルは一通り試してみたのですが、それらもそれほど効きません。そこで皆さんにお伺いしたいことが2点あります。 1、常時使用する物理メモリを増やし(従来使っていないメモリの部分を使用し)、高速化に貢献するように有効活用できるかどうか。また、それにより高速化を実現できるかどうか。 2、物理メモリ及びCPUの使用量をコントロールできるソフトの有無 また、困っているわけではないのですが、起動を高速化する方法ももし知っていれば教えていただけますでしょうか?有名なフリーソフトは試したのですが、時間がたつとまた元に戻ってしまい、根本的な解決ができていないように思うからです。 よろしくお願いいたします。

  • 物理メモリ

    過去に似たような質問があったのですがその回答の通りにやっても解決しなかったため質問させていただくことにした次第です。 最近パソコンの動作が極端に遅くなったのでこのサイトを参考に調べたところどうやら物理メモリに対してコミットチャージが常に大きいというのが原因ではないかということが分かりました。 具体的には物理メモリが244MB程度に対してコミットチャージの値が常に310MB前後もあるのです。 そこで、このサイトを元に元々していたXP設定シンプル化に加え、常駐ソフトの停止、スタートアップの整理、最適化、などを試したのですがよくなりませんでした。 パソコンに関して素人も良いところの私ではこのあたりが限界のようです。なのでどなたかこの状況を解決する方法を教えていただけ無いでしょうか?

  • ハードディスクの物理的破壊と処分について

    ハードディスク内のデータを消去してパソコンを処分したいのですが、 本体の電源が入らないため、データ消去用のソフトを使うという方法が取れません。 なのでハードディスクを物理的に破壊しようかと思うのですが、 円盤が入っている(と思われる)部分のねじの形が特殊で開けられません。 そこで、金づちで上から叩くか、水につけようかと思うのですが そこまで破壊されたパソコンは有料回収で引き取ってもらえるのでしょうか? また、ばらばらに分解してしまった場合、回収時には元通り組み立てなければならないでしょうか? 何とか開けたはいいものの、戻せるのかどうか心もとなく・・・。 よろしくお願いします。

  • 物理理論計算のための・・・

    私は、物理の理論計算を今までFortranで行ってきました。ですが、今Cに移植するという作業をしなくてはなりません。単純にFortranで書かれたプログラムをCに書き換えると言っても、似通っているようでやはり違います。また、環境は今まで大学でどうどうとできてたんですがこれは個人でやらなきゃいけない作業です。せめてプログラムを書き換えて実行ファイルを作るまではじぶんのPCでやりたいのです。やはりC++でやったほうがいいのでしょうか?それともフリーソフトをDLして(Borlandとか)やるものなんでしょうか? Cygwin でやるというHPみたんですけど、そこでgccを使ってプログラミングと書いてありましたが、そもそもコンパイラってどういう扱いになってるんでしょうか?コンパイラやエディタとかはインストールするんですか?やり方や入手先が知りたいです。

  • HDDを物理的に破壊

    HDDを物理的に破壊 古くなったPCを廃棄処分にしようとしたら、「データ、OS、アプリケーション・ソフトの消去」がユーザーの責任であると脅かされました。(下記URL参照方) http://it.jeita.or.jp/perinfo/committee/pc/JEITA_HDDdata100219F.pdf (社団法人 電子情報技術産業協会のHP上で見つけた「HDD上のデータ消去に関する留意事項」) 最も確実な方法は、HDDを物理的に破壊することのようですが、これには専門知識が必要でケガの恐れもあるので専門業者へ依頼するようにと書かれています。 古いPCに今さらお金を掛けて破壊を依頼しなくても、自分でドライバーのような工具で叩き壊せば良いように思いますが、このような経験のある方のアドバイスをお願いします。 物理的破壊のポイントはどこにあるのでしょうか? データ消去用ソフトを売っているようですが、同じ理由からお金を掛けてまで購入する気はありません。 無料でダウンロードできるデータ消去ソフトがあれば、教えて下さい。 よろしくお願いします。

  • コミックスタジオの物理メモリについて

    すみません、PC初心者な為、関連HPを見てもよく理解ができません コミックスタジオを使う際にメモリが不足しているみたいで、HDD空き容量は問題ないようなのですが・・・ 環境設定の物理メモリのサイズが446MB 割り当てが223MBで足りないようです・・(512推奨なので これはアプリケーションの入れすぎでしょうか どうしても必要なソフトがあと3つ入ってます。 仮想メモリは物理メモリとは違うのでしょうか 仮想メモリを扱ってみても変化が得られなかったので・・ いきなり強制終了するので困ってます。 専門的な知識がないので上記は稚拙な事しか述べられませんが お分かりになられる方がいましたらお教えください。 WindowsXPのメモリは2GBです

  • 数値流体力学におけるCIP法について

    数値流体力学以外でも利用されていると思いますが(電磁気学とか)、CIP法という計算法があります。書籍も多数出版されており、多くの論文・報告書がネットでも見ることができます。私も一部利用していて結果を見ても良好なものだと思われます。いろんなバージョンがあると思いますが、この計算法の原理は計算格子の内部を3次関数で精度よく近似して、その関数を使って求めたい点での物理量の時間的な変化を求めること、と要約できると思います。その関数を求める(関数に出てくる係数を求める)ために様々な量(変数だけでなく変数の微分値など)の連続性の条件を用いて条件設定して関数の係数を決めていく、ということになります。その場合、物理量の連続性というのが絶対の条件となるのですが、例えば、多孔質とか流れの中に固体とかが入っていて必ずしも連続的ではない場合、どのように処理するのだろうという疑問が出てきます。流体系の論文を見ると計算領域に一様に広がっている流体の空間がある、ということが前提になっているようでそれだったら計算プログラムも標準的なもので済むのですが、そのような美しい状況ではなく、異質なものがランダムにあるような場合(知りたい点のすぐ近傍にもうそれがあるとか)、どうなるのだろうという疑問があるのです。過去の研究はそれがなく、一様で美しい条件での結果が示されており、異質なものがランダムに分布している”汚い”条件でも計算できるのだろうかという質問です。あるいは水と空気でもいいのですが、別のものであり、水の流速の連続性という仮定は成立しないと思われます(片方は風速)。 CIP法は新しいものが次々と出ているようなので今ではその辺はクリアになっているだろうとは思いますが、どのようになっているでしょうか。応用物理のような分野では広く使われているものだと思いましたのでお尋ねしました。 よろしくお願いします。