Projekt gravitacija

• Letnik 2018

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