Моделирование волн на поверхности жидкости - page 2

А.В. Куров, К.А. Якиль
2
точек (вершин сетки), который далее разбивается на список треуголь-
ников. Стороны плоскости параллельны координатным осям.
Для вычисления значений координат точек поверхности жидко-
сти на каждом шаге в любой момент времени необходимо знать вол-
новое уравнение.
Задание уравнения бегущей волны.
Бегущие волны моделиру-
ются свободными гармоническими колебаниями [2, 3]. Для перехода
в нормализированное пространство, в котором значение функции
лежит в пределах от 0 до 1, выполняется преобразование:
sin 1
( )
2
x
f x
+
=
.
(1)
С целью получения реалистичного изображения волн необходи-
мо принять во внимание тот факт, что волны могут иметь большую
крутизну и остроту пиков. С учетом амплитуды колебаний получим
sin 1
( )
2
k
x
f x A
+ ⎛
= ⎜
.
Необходимо также учитывать направление волны. Ее моделиро-
вание происходит в двумерном поле высот, поэтому требуется опре-
делять движение волн в обоих направлениях. Вектор направления
должен быть параллельным плоскости невозмущенной поверхности
жидкости, т. е. иметь координату
z
, равную нулю.
( , )· ( , )
S Dir x y Pos x y
=
,
(2)
где
Dir
(
x
,
y
) — вектор направления волны,
Pos
(
x
,
y
) — вектор
координат точки.
Учет частоты происходит в формуле в соответствии с известным
соотношением определения частоты
f
:
λ
f
=
,
где
λ
— длина волны.
Умножая (2) на частоту, получим:
( , )· ( , ) .
S Dir x y Pos x y f
=
Для учета скорости волны необходимо определить фазовую по-
стоянную в соответствии с выражением
2 π
λ
v vf
φ = =
.
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook