空间模拟 - 天体物理模拟软件/SpaceSim - Astrophysical Simulation Software

SpaceSim 是一款基于粒子的模拟和渲染软件，主要面向天体物理应用。

重要的！

• 这是一个非实时模拟器。虽然低分辨率模拟速度足够快，可以达到实时运行，但包含数百万个粒子的模拟可能需要几个小时才能完成。

• 这不是游戏 。它不包含任何游戏机制、进度系统、沙盒元素等等。请不要期待任何游戏体​​验。

该项目的目标是“揭开”科学模拟的神秘面纱，使其能够被大众所理解和使用。SpaceSim 采用与通常在超级计算机上运行的研究模拟相同的方法（尽管有所简化且分辨率较低），但它可以在您的台式电脑或笔记本电脑上运行，拥有直观的用户界面，并且无需任何数学、物理或编程方面的专业知识。

您可以重现一些科学文献中著名的模拟实验，例如月球形成撞击、土星环系形成或 DART 动能撞击器实验。或者，您也可以探索各种初始条件，包括基于现实的假设情景，以及一些假设性的“如果……会怎样”的情景，例如由物质和反物质构成的两颗行星的碰撞。

流体动力学和引力

模拟中的每个可变形物体都被离散化为粒子，这些粒子通过碰撞（通过求解纳维-斯托克斯方程）和引力相互作用。物体也可以是刚体（不可变形）——它们保持其形状，这简化了物体之间的碰撞并优化了模拟速度。

基于粒子的求解器可用于模拟许多天体物理事件，例如行星从原行星盘的形成或星系的相互作用。

对象定制

该应用程序包含多种对象类型——行星、恒星、小行星、圆盘、云团、星系等等。每个对象都具有可调节的参数，允许您更改其几何形状、材质、外观和模拟行为。行星和小行星的表面纹理还可以通过程序生成或上传自定义图像进行进一步定制。

或者，如果您需要更多控制权，可以使用 Lua 脚本语言创建自己的对象。

黑洞（和白洞）

该渲染器包含引力透镜效应，可弯曲靠近黑洞的光线，并创建扭曲吸积盘、黑洞（包括其他黑洞）后面物体的复制图像或星系的爱因斯坦环的逼真渲染图。

粒子颜色和重力可视化

SpaceSim 通过多种方式提供对模拟的额外见解。它可以根据特定量（速度、压力、材料等）的值给粒子着色，显示洛希极限以指示卫星可以拥有稳定轨道的范围，或者绘制势场以查看天体周围的引力井。

主要特点：

• CPU 和 GPU 仿真求解器

• 使用 Barnes-Hut 算法优化重力模拟

• 模拟历史记录 - 存储整个模拟过程并稍后重放

• 两种渲染引擎——实时渲染引擎或光线追踪渲染引擎

• 可自定义相机路径并进行物体跟踪

• 用于自定义对象和仿真系统的 Lua 脚本

• 内置视频录制（H.264 编解码器）和多种导出选项（Alembic、OpenVDB）