Node advecció de graella¶
El node Advecció de graella fa que els valors de vòxel travessin un camp de velocitat en el temps mitjançant una integració numèrica. Aquesta operació s’anomena advecció i s’utilitza habitualment en sistemes de simulació de fluids, de fum i de moviment per fer evolucionar quantitats com la densitat, la temperatura o el color segons un camp de flux.
El node admet múltiples esquemes d’integració que juguen entre la velocitat, la precisió i l’estabilitat numèrica. Es pot utilitzar tant per a graelles escalars com vectorials, sempre que la mida del vòxel sigui uniforme en tot el domini.
L’advecció equival conceptualment a traçar cada vòxel cap enrere a través del camp de velocitat en un petit pas de temps, tot mostrejant el valor de la graella des de la ubicació anterior i assignant aquest valor al vòxel en curs.
Entrades¶
- Graella
La graella d’ingressió que es vol advectar. Ha de tenir una escala de vòxel uniforme.
- Velocitat
La graella vectorial que defineix la direcció i la magnitud del flux a cada vòxel. El camp Velocitat determina com es transporten els valors de graella per l’espai.
- Cronolapse
El pas de temps utilitzat per a l’advecció, en segons. Els valors més grans resulten en un moviment més ràpid, però poden reduir la precisió o l’estabilitat.
- Esquema d’integració
El mètode d’integració numèrica utilitzat per traçar les posicions dels vòxels pel camp de velocitat:
- Semilagrangiana:
Integració semilagrangiana de primer ordre. La més ràpida i estable, però introdueix una difusió numèrica (difuminat) notable.
- Punt mitjà:
Integració de segon ordre de punt mitjà. Equilibra velocitat i precisió, adequada per a la majoria de casos.
- Runge-Kutta 3:
Integració de Runge-Kutta de tercer ordre. Proporciona una major precisió amb un cost computacional moderat.
- Runge-Kutta 4:
Integració de Runge-Kutta de quart ordre. Esquema d’una sola passa de màxima precisió, ideal per a simulacions detallades però més lent de calcular.
- MacCormack:
Esquema de MacCormack amb control de difusió implícit. Redueix la dissipació numèrica mantenint l’estabilitat.
- CCEAT:
Compensació i correcció d’Errors d’Anada i Tornada. Un esquema avançat que minimitza la dissipació i manté característiques més nítides.
- Limitador
L’estratègia de limitació emprada per reduir les tares per sobretensió o sotatensió en esquemes d’advecció d’ordre alt:
- No-cap:
Sense limitació aplicada. És el més ràpid però pot provocar tares en regions de gradients pronunciats.
- Retenció:
Reté els valors dins l’interval de rodalia original, evitant la sobretensió i sotatensió alhora que es manté l’estabilitat.
- Revertir:
Es retreu a la integració de primer ordre en casos seria necessària una retenció. Més conservador i estable que només retenir.
Propietats¶
- Tipus de dades
El tipus de dades emmagatzemades a la graella (per exemple, Flotant, Enter, Vectorial). Determina el tipus de camp que s’està advectant.
Sortides¶
- Graella
La graella resultant després de l’advecció. Cada valor de vòxel s’ha transportat d’acord amb el camp de velocitat i l’esquema d’integració especificats. El resultat representa l’estat de la graella després que hagi transcorregut el Cronolapse donat.