制作一个流体运动模拟器:ESP32在16x16 Led矩阵上的流体仿真
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这是一个简单的视觉上有趣的描述流体动力学的玩具。
流体模拟是一种模拟液体和气体在不同环境中的运动和行为的方法。它广泛应用于游戏,动画,工程和物理等领域,以创建逼真的视觉效果并解决复杂的流体相关问题。
这一次,我将向你展示一个非常简单的方法来制作一个流体运动模拟器使用几个组件。这是一个具有相对较低的256点分辨率的模拟器,为此目的使用了带有WS2812B LED芯片的16x16 LED制成的显示器。
具体来说,我使用的是带有16x16 led的廉价现成模块。然而,在这个小的“显示”,我将创建一些非常酷的可视化。
这种设备制造起来极其简单,只由几个部件组成。
•ESP32微控制器开发板
•MPU6050加速度计模块
•采用WS2812B芯片的16x16 Led模块
•按钮
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在这个项目中,我使用了我以前的一个设备的盒子,我也为它做了一个3D打印的格栅,以获得更好的视觉印象。否则,即使没有这个添加,视觉效果也令人印象深刻。重要的是要注意,IMU传感器应该以你在描述中看到的方式安装,因为否则你会得到一个不符合物理定律的未定义运动。
现在简单介绍一下这个软件。该代码的设计方式允许我们改变多个参数,因此我们可以模拟砂粒、液体、气体和其他流体的运动。
首先,我们可以改变活动流体粒子的数量和led的光强。通过这个按钮,我们还可以为前面定义的led选择三种颜色中的一种。在代码的开头,给出了一些颜色的数值。
我还将向您展示一个版本的代码,其中粒子的颜色根据它们的位置动态变化,这提供了一个更有趣的视觉效果。
然后遵循常量形式的基本物理量。结合它们的值,得到了流体运动的各种方式。
现在让我们看看这个设备在实际条件下的表现。我会给你一些不同的情况,你可以尝试许多不同的物理常数组合。
最后是一个简短的结论。这个简单的装置仅作为几种不同流体运动方式的视觉呈现,即主要作为描述流体动力学的视觉有趣玩具。
本文编译自hackster.io