這是一個(gè)簡(jiǎn)單的視覺上有趣的描述流體動(dòng)力學(xué)的玩具。

流體模擬是一種模擬液體和氣體在不同環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)和行為的方法。它廣泛應(yīng)用于游戲，動(dòng)畫，工程和物理等領(lǐng)域，以創(chuàng)建逼真的視覺效果并解決復(fù)雜的流體相關(guān)問題。

這一次，我將向你展示一個(gè)非常簡(jiǎn)單的方法來制作一個(gè)流體運(yùn)動(dòng)模擬器使用幾個(gè)組件。這是一個(gè)具有相對(duì)較低的256點(diǎn)分辨率的模擬器，為此目的使用了帶有WS2812B LED芯片的16x16 LED制成的顯示器。

具體來說，我使用的是帶有16x16 led的廉價(jià)現(xiàn)成模塊。然而，在這個(gè)小的“顯示”，我將創(chuàng)建一些非常酷的可視化。

這種設(shè)備制造起來極其簡(jiǎn)單，只由幾個(gè)部件組成。

?ESP32微控制器開發(fā)板

?MPU6050加速度計(jì)模塊

?采用WS2812B芯片的16x16 Led模塊

?按鈕

本項(xiàng)目由PCBWay贊助。他們有你需要的所有服務(wù)，以最優(yōu)惠的價(jià)格創(chuàng)建你的項(xiàng)目，無論是一個(gè)學(xué)校項(xiàng)目，還是復(fù)雜的專業(yè)項(xiàng)目。在PCBWay上，你可以分享你的經(jīng)驗(yàn)，或者為你的下一個(gè)項(xiàng)目獲得靈感。他們還以最優(yōu)惠的價(jià)格提供完整的表面貼裝SMT PCB組裝服務(wù)，并進(jìn)行ISO9001質(zhì)量控制。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我使用了我以前的一個(gè)設(shè)備的盒子，我也為它做了一個(gè)3D打印的格柵，以獲得更好的視覺印象。否則，即使沒有這個(gè)添加，視覺效果也令人印象深刻。重要的是要注意，IMU傳感器應(yīng)該以你在描述中看到的方式安裝，因?yàn)榉駝t你會(huì)得到一個(gè)不符合物理定律的未定義運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)軟件。該代碼的設(shè)計(jì)方式允許我們改變多個(gè)參數(shù)，因此我們可以模擬砂粒、液體、氣體和其他流體的運(yùn)動(dòng)。

首先，我們可以改變活動(dòng)流體粒子的數(shù)量和led的光強(qiáng)。通過這個(gè)按鈕，我們還可以為前面定義的led選擇三種顏色中的一種。在代碼的開頭，給出了一些顏色的數(shù)值。

我還將向您展示一個(gè)版本的代碼，其中粒子的顏色根據(jù)它們的位置動(dòng)態(tài)變化，這提供了一個(gè)更有趣的視覺效果。

然后遵循常量形式的基本物理量。結(jié)合它們的值，得到了流體運(yùn)動(dòng)的各種方式。

現(xiàn)在讓我們看看這個(gè)設(shè)備在實(shí)際條件下的表現(xiàn)。我會(huì)給你一些不同的情況，你可以嘗試許多不同的物理常數(shù)組合。

最后是一個(gè)簡(jiǎn)短的結(jié)論。這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置僅作為幾種不同流體運(yùn)動(dòng)方式的視覺呈現(xiàn)，即主要作為描述流體動(dòng)力學(xué)的視覺有趣玩具。

本文編譯自hackster.io