粒子ベース流体シミュレーション：バーチャルウォーターで「涼」を楽しむ

ここでは、私たちのお気に入りの水をテーマにしたシミュレーションの一部をご紹介します。暑い夏を乗り切るための、バーチャルならではの最高のインスピレーションとなるでしょう。

動画1では、静かなプールに上からボールが落ち、重力の影響で水面が揺らされ、跳ね返る水しぶきと波紋が広がる様子が描かれています。

動画1：落下する球のシミュレーション

動画2では、スプラッシュコースターが水面に衝突し、ダイナミックな水しぶきを上げるシーンを再現したシミュレーションです。剛体力学を用いて、衝突によるコースターの破壊挙動を表現しています。

動画2：スプラッシュコースターのシミュレーション

動画3は、波に運ばれる浮かぶアヒルを描いたビーチをテーマにしたシミュレーションです。PreonLabの剛体ソルバーと波生成機能を連成し、リアルな水面運動を実現しています。

動画3：浮かぶアヒルと打ち寄せる波のシミュレーション

動画4では、決壊したダムの水が弾性体の上を流れる様子を示しています。水と弾性体の間の流体-構造連成（FSI）をモデル化することで、急流によって物体が変形する様子をシミュレーションできます。

動画4：弾性ロゴ上のダム決壊シミュレーション

動画5では、噴水の流れを描いています。噴水のアーチや水流は、異なる位置から水を放出するエリアソースをキーフレームで操作してシミュレーションされています。また、シミュレーション後半では、時間とともに増加する非定常の気流により、水のクラウンが大きく揺れる様子も再現されています。

動画5：非定常気流下の噴水シミュレーション

動画6では、ウォーターガンによる水流が、粘性の高い泥状の流体で覆われた壁に当たり、洗い流す様子を再現しています。このシミュレーションでは、水と非ニュートン流体との多相流の相互作用が表現されています。

動画6：泥壁洗浄シミュレーション

そして最後に、動画7では（水とは少し異なりますが）ブラックカラントジュースがグラスに注がれる様子が描かれており、暖かい夏の日にリラックスして楽しむ情景を再現しています。

動画7：グラスに注ぐブラックカラントジュースのシミュレーション

エンジニア、デザイナー、学生、またはシミュレーション愛好者の方々にとって、このコレクションが、日常の中でひと息つけるリフレッシュの場となれば幸いです。物理とテクノロジー、そして少しの遊び心が交差するこれらのシミュレーションは、シンプルでありながら私たちの生活に欠かせない「水」を中心に展開されています。
外の気温を下げることはできませんが、このバーチャルな“水の世界”が、夏の終わりにちょっとした涼しさとインスピレーションをもたらすことを願っています。

PreonLabによる粒子ベース流体シミュレーションの可能性や、エンジニアリング分野での代表的な応用事例については、こちらをご覧ください: Use Cases | FIFTY2 

謝辞:

動画2：Jing Tai Tune氏との共同制作
動画3：波の設定（Michel Make氏協力）
動画4：Diogo Lopes氏

 FIFTY2 Technology GmbH のすべての皆さま.