Projekt gravitacija

Področje:
Tema:
Šola:
Avtorji:
Mentorji:
Nagrade:
Nazaj
interdisciplinarno
fizika, računalništvo
ŠCV, Gimnazija
Luka Jevšenak
Janez Podhostnik, Peter Jevšenak
Naloga je prejela na regijskem tekmovanju Srebrno priznanje.
Naloga je prejela na državnem tekmovanju Bronasto priznanje.

Dinamiko teles, ki tvorijo galaksijo, usmerja gravitacijska interakcija med njimi. Vsako telo z gravitacijsko silo vpliva na vsa ostala telesa in s tem vpliva na njihovo gibanje. Pri obravnavi gravitacijske interakcije med n telesi se je najbolj prijel algoritem Barnes-Hut, ki združuje oddaljenejša telesa v eno samo telo po določenem kriteriju. Za natančen opis gibanja je potrebno vsa telesa postaviti v 3D-prostor in jih v tem prostoru tudi premikati, zato se je veliko časa posvetilo tehnikam programiranja 3D-grafike. Cilj raziskovalne naloge je proučiti dogajanje, ko med vsaj 10 000 telesi po izbrani začetni postavitvi v 3D-prostoru deluje gravitacijska interakcija. To pa je mogoče doseči z računalniškim programom, ki združuje 3D-grafiko in algoritem Barnes-Hut v delujočo celoto. Programiranje v programskem jeziku C++ je potekalo v okolju Visual studio 2015 z vključitvijo programskega vmesnika OpenGL za 3D-grafiko. Po optimizaciji programske kode lahko na zaslonu spremljamo zvezno gibanje 10 000 teles z dovolj veliko dinamike, da je ogled zanimiv tudi v živo. Zaradi doseganja boljših vizualnih učinkov pa so naslednje simulacije potekale s 50 000 telesi, porazdeljenimi naključno po disku ali po notranjosti krogle. Zaradi počasnosti so se simulacije snemale z zaslonskim snemalnikom. Iz teh posnetkov so se nato naredili videi z 32-kratno hitrostjo predvajanja. Na videih lahko spremljamo gravitacijsko sesedanje snovi, trk galaktičnega diska s črno luknjo in trk dveh galaksij.

Raziskovalna naloga:
Projekt gravitacija
PrenosOgled