Nœud Advect Grid

Le nœud Advect Grid déplace les valeurs de voxel à travers un champ de vitesse au fil du temps à l’aide de l’intégration numérique. Cette opération est appelée advection et est couramment utilisée dans les systèmes de simulation de fluides, de fumée et de mouvement pour faire évoluer des quantités telles que la densité, la température ou la couleur en fonction d’un champ d’écoulement.

Le nœud prend en charge plusieurs schémas d’intégration qui font un compromis entre vitesse, précision et stabilité numérique. Il peut être utilisé pour les grilles scalaires et vectorielles, à condition que la taille du voxel soit uniforme dans tout le domaine.

L’advection est conceptuellement équivalente au suivi de chaque voxel précédent dans le champ de vitesse par un petit pas de temps, à l’échantillonnage de la valeur de la grille à partir de l’emplacement précédent et à l’attribution de cette valeur au voxel actuel.

Inputs

Grid

La grille d’entrée à advectiver. Doit avoir une échelle de voxel uniforme.

Velocity

La grille vectorielle définissant la direction et l’amplitude de l’écoulement à chaque voxel. Le champ Velocity détermine la façon dont les valeurs de la grille sont transportées dans l’espace.

Time Step

Le pas de temps utilisé pour l’advection, en secondes. Des valeurs plus élevées entraînent un mouvement plus rapide, mais peuvent réduire la précision ou la stabilité.

Integration Scheme

La méthode d’intégration numérique utilisée pour tracer les positions des voxels à travers le champ de vitesse :

Semi-Lagrangian:

Intégration semi-Lagrangian de premier ordre. La plus rapide et la plus stable, mais introduit une diffusion numérique notable (flou).

Midpoint:

Intégration du point médian de second ordre. Équilibre entre vitesse et précision, adapté à la plupart des cas.

Runge-Kutta 3:

Intégration Runge-Kutta de troisième ordre. Fournit une plus grande précision avec un coût de calcul modéré.

Runge-Kutta 4:

Intégration Runge-Kutta de quatrième ordre. Schéma en une seule étape de la plus haute précision, idéal pour les simulations détaillées mais plus lent à calculer.

MacCormack:

Schéma MacCormack avec contrôle implicite de la diffusion. Réduit la dissipation numérique tout en maintenant la stabilité.

BFECC:

Compensation et correction d’erreurs d’avant en arrière. Un schéma avancé qui minimise la dissipation et maintient des caractéristiques plus nettes.

Limiter

Stratégie de limitation utilisée pour réduire les artefacts de dépassement ou de sous-dépassement dans les schémas d’advection d’ordre élevé :

None:

Aucune limitation appliquée. Plus rapide, mais peut introduire des artefacts dans les régions où les pentes sont abruptes.

Clamp:

Fixe les valeurs à la portée du voisinage d’origine, empêchant le dépassement et le sous-dépassement tout en préservant la stabilité.

Revert:

Revient à l’intégration de premier ordre dans les cas où un clamage serait nécessaire. Plus conservateur et stable que le clampage seul.

Propriétés

Data Type

Le type de données stockées dans la grille (par exemple, Float, Integer, Vector). Détermine le type de champ advectif.

Outputs

Grid

La grille résultante après advection. Chaque valeur de voxel a été transportée selon le champ de vitesse spécifié et le schéma d’intégration. Le résultat représente l’état de la grille une fois que le pas de temps donné s’est écoulé.