Discussion :

[Zeil]

J'aimerais pouvoir modéliser le "vent" sur un monde virtuel.

Pour faire simple, disons que le monde est vu comme un grand tableau à deux dimensions, chaque case étant un point atomique du monde.

En chaque case, je vais stocker un vecteur vent.
Il me faudra je le pense stocker aussi la température ambiante.

Je pense créer des Générateur de Chaud et des Générateurs de Froid en certaines zones (ce qui simulera quelque peu les pôles).

Ces zones pourront éventuellement se déplacer.


Auriez-vous des idées concernant cette modélisation, telle que l'influence de la différence de température sur le vecteur vent, l'algorithmique générale, ...?

En vous remerciant
Zeil

[khayyam90]

Quelques pistes :

tu geres ton monde en 2 dimensions ... pour jouer avec le chaud et le froid, ne faudrait-il pas le gerer en 3 dimensions ? a creuser
l'utilisation de la pression atmospherique ne pourrait-elle pas apporter un plus ? (peut-etre pas ...)
l'etat de chaque point de ton monde a l'instant n+1 est la somme vectorielle de tout ce qui rentre et de tout ce qui sort a l'instant n, pondere par les temperatures de chaque flux (penser aussi a prendre en compte ce qui a pu etre cree/absorbe). rechercher une formule un peu moins intuitive
Je ne suis pas sur que la creation de generateurs de chaud / froid soit la solution (ou du moins, ca n'en est qu'une partie)
Le vent peut se creer n'importe ou, du moment qu'il y a une difference de temperature et/ou pression. Le monde entier est donc un generateur. Bien sur la creation de zones de chaud et froid est pertinente, cela pourra creer des sortes de climats puisque certains flux resteront toujours presents et influenceront toujours l'espace qui les entoure.

[progfou]

C'est intéressant
Pour moi cette idée est sympa, car elle permet de modéliser de manière très simple (des vecteurs) un système complexe.
Pour t'aider voici un lien vqui explique la base des vents (sur Terre) :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vent

Enduite, il faut utiliser ta carte car si tu as des montagnes, des mers/océans, tu vois rapidement comment te servir de cette définition .
Enfin, il faut être cohérent, car tes vecteurs ne peuvent pas prendre des directions contraires entre deux cases (sauf si deux vents se rencontrent ). Il te faut donc l'évaluer. Pour ça l'idée immédiate que j'ai (mais je n'ai pas beaucoup réfléchi à ce sujet), c'est d'utiliser un gradient.
En tout cas, sujet intéressant, tiens-nous au courant des avancées !
PS: Quel langage est utilisé pour ça ? Ton projet en est où ?

[2Eurocents]

J'ai déjà eu à réaliser des simulations de courants (aquatiques). Le vent est un problème assez similaire ...

J'avais un ingénieur en méca-flu sous la main . Il m'a pondu un modèle avec des sources et des puits de potentiel. En gros, une (ou plusieurs) singularité(s) injectaient le courant dans le champ (dans une zone hors de la zone d'intérêt, pour éviter d'être trop visible) et d'autres singularités éliminaient la même quantité de courant au même instant (une histoire purement théorique de conservation de l'entropie ).

Le champ de courant se composait donc de deux champs superposés : un champ des normes du vecteur courant (intensité), et un champ des orientations de ce vecteur.

Le calcul du champ entier n'était pas nécessaire. Il était possible de simplement interroger la valeur des composantes en un point, obtenue par la somme des contributions de toutes les sources et de tous les puits.

Je vais tenter de retrouver mes sources à ce sujet, mais c'est assez ancien, j'ai du empiler pas mal de choses sur mes archives

Bon courage.

[mathieu_t]

ça n'est pas une question de qualité de quoi que ce soit... Je crois quand même qu'il faut être bien clair : ce genre de démarche de modélisation du vent relève malgré tout de l'ingénierie (genre à météo france...)!!

Voilà plusieurs raisons qui me font penser que ce projet (en tout cas pour un jeu) est un peu optimiste :
- la modélisation du vent, et donc la contribution de chaque vecteur risque de faire exploser les calculs, surtout pour un jeu où d'autres choses sont à calculer en même temps
- rajouter l'influence de la température complexifie encore le pb, et donc multiplie encore les coûts de calcul
- le fait que les pôles en plus puissent se déplacer empêche toute simplification du problème...

Donc pour conclure, simplifie tes problèmes... C'est un peu comme si à toi tout seul tu voulais créer le jeu hl2 par exemple !!

[EDIT] à moins que ça ne soit pas pour un jeu ?? J'ai mal compris ?

[Matthieu Brucher]

Je soutiens complètement l'avis d'2Eurocents. Ce sont des équations de mécanique des fluides, c'est tout.[/quote]

[Nemerle]

Attention, sujet sensible sans plétore de doc.

Je me souviens d'une adresse qui indique des méthodes, bon point de départ pour google:

http://webgis.wr.usgs.gov/mer/March_..._workshop3.pdf

[progfou]

Je pondère un peu, car il ne faut pas voir ça sous un mauvais angle.
Pour moi, le modèle est simplifié, le but est de modéliser, mais simplement, et en 2D !
Pas de notion de puits de potentiel, pas de méca des fluides complexe...

Je peux me tromper, mais un bon modèle simple peut donner de bons résultats assez rapidement.

[Zeil]

Merci pour toutes ces réponses, je vais tenter d'y répondre en une fois.

Il s'agit et ne s'agit pas d'un jeu, j'aimerais vraiment développer ce modèle par plaisir mais bien sûr, il pourrait m'être envisageable de l'inclure dans un jeu (un jeu de pirate?)

Evidemment, je n'ai pas de grandes prétentions, quelque chose de cohérent avec soi-même me satisfera amplement.

Pour ce qui est du langage utilisé, je n'en sais encore rien mais je crois qu'un tel algorithme doit pouvoir s'implémenter facilement avec n'importe quel langage tel que C, C++, Java, CamL, ...


Je vais donc maintenant prendre le temps qu'il me faudra pour voir quelles seront les limites que je fixerai à ce modèle en terme de réalisme en fonction de mes exigences et du temps de calcul permis.

[efficks]

Ce que j'ai voulu dire, c'est qu'un tel algorithme est gigantesque. C'est de la mécanique des fluides et une gestion de problèmes physiques. Les plus gros ordinateurs au monde travailles actuellement sur des modèles météo.
Si le but de l'algorithme est d'être utilisé dans un domaine professionnel (je vois que ce n'est pas le cas) il serait important d'engager un personnel compétent.
Je suis tout à fait d'accord que ma remarque n'était pas constructive. Je proposais un ingénieur car j'étudie déjà dans ce domaine mais il existent d'autres professionnels en météo ou en physique.

[PINGOUIN_GEANT]

perso, je ferais déplacer les masses d'air des points les plus froids (plus dense) vers les points les plus chauds avec un débit proportionnel à la différence de température.
Navier-Stokes tu laisses tomber mais modéliser les fluides avec les notations complexes cela peut être intéressant.

[DrTopos]

Le vent est bien entendu une conséquence des variations de température. Toutefois, dans un modèle 2D il ne peut pas y avoir de vent, car les variations de températures vont simplement provoquer des dilatations des masses d'air qui vont simplement repousser tout doucement les masses d'air voisines, mais qui n'ont aucune de s'echanger avec elles.

Par contre, avec 3 dimensions, et en présence de la gravitation, il peut y avoir de vrais vents. En effet, les échauffements se font au niveau du sol, ce qui fait qu'au bout d'un certain temps on se retrouve avec une masse d'air chaud située sous une masse d'air froid. Comme l'air chaud est plus léger, ce système est en équilibre instable, et il doit donc nécessairement basculer pour que l'air froid descende sous l'air chaud. Bien entendu le basculement peut se faire dans n'importe quelle direction, ce qui rend les prévisions très difficiles, si ce n'est qu'il est quand même influencé par la rotation de la terre.

Un modèle réaliste doit donc surement être en 3D. On pourrait peut être imaginer de diviser l'espace en cubes (comme la division en carrés proposée au départ) . Faire chauffer les cubes inférieurs (certains d'entre eux), puis quand le déséquilibre est suffisant faire basculer un ensemble de cubes en les permuttant circulairement, comme dans un jeu de taquin (pousse-pousse), en introduisant une direction de basculement aléatoire (peut-être ou dictée par d'autres considérations).

Bien sûr, il faut aussi déterminer quelle quantité de cubes mettre en jeu dans le basculement, la vitesse à laquelle il s'opère etc...

Je ne suis pas météorologue. Ce que je propose est surement assez naïf, mais c'est peut être une voie.

[j.p.mignot]

Un modèle 3D s'impose.
A l'équilibre thermodynamique on a P et T qui varient avec h ( il suffit de résoudre PV^gama = constante (gama=7/5) , PV = nRT et utiliser F=mG air = 80%N2 + 20%O2 -> m #1.3g/l ) pour calculer les pressions.
les dP et dT qui en découlent correspondent à 1 équilibre et donc dne generent pas de vent.
Toutefois ceci n'est que tres scolaire car il y a des "points froids" comme glaciers, ... des points chauds, qui difuusent de la chaleur de facon tres differenciées (cela peut conduire à de fort mouvement d'air locaux en montagne )... il y a les fluctuation avec l'ensoleillement, qui varie dans le temps et d'1 lieu à l'autre
Si on crée un perturbarion dans se système sa propagation dépends de l'écoulement fluide, dépends des forces de coriolis. des équations différentielles peuvent s'écrire de facon tres simplistes. mais meme dans ces cas la, les résoudre necessite de la FEM. de plus les conditions aux limites sont toujours tres difficile à formuler. La météo n'est pas encore une science exacte!

[doccpu]

sans vouloir vexer personne et a mon humble avis de non expert en meteorologie il n'a pas demandé l'un des algorithmes de DEEPBLUE !!!

il veux juste SIMULER un vent sur un modelle 2D

une solution de simplicité serais de generer (aleatoirement ou non ) 1 ou plusieus points de departs (avec debits en soufle) et 1 ou plusieurs points d'arrivées (la aussi avec les debits en aspiration) en gérant simplement la transmition des vecteurs. Bien sur les points de départs et d'arrivé doivent pouvoir se deplacer et varier en force pour permetre un changement de la force et de la direction du vent. Si il veux pousser le detail il peut créer une résistance en fonction de l'altitude du terain ou des obstacles (le vent passe mieux entre les montagnes que par dessus ou soufle plus fort en amon qu'en aval d'une voile de bateau). En faisant en sorte que ce qui est souflé soit aspiré on aurait un modelle sufisant pour nimporte quel jeux je pense.

maintenant c'est a notre comanditaire de voir.

[DrTopos]

il veux juste SIMULER un vent sur un modelle 2D

A 2 dimensions il vaudrait peut-être mieux parler de simulation des courants d'air que de simulation du vent.

[doccpu]

il veux juste SIMULER un vent sur un modelle 2D

A 2 dimensions il vaudrait peut-être mieux parler de simulation des courants d'air que de simulation du vent.

Qu'est ce qu'un courant d'air, si ce n'est du vent ?
Qu'est-ce que le vent si ce n'est un courant d'air ?

tu joue sur les mots la ! non ? ou est-ce l'inverse ?

[2Eurocents]

J'ai retrouvé les infos dont je parlais dans mon premier post.

Je ne suis pas propriétaire des sources, je ne peux les diffuser, mais je peux en donner une idée.

Deux aspects étaient gérés : le vent, mais qui était supposé uniforme à l'échelle du problème (simulateur de navigation fluviale) et le courant (géré essentiellement en 2D+).

Pour la gestion du vent, il était supposé uniforme en direction et en intensité moyenne, l'échelle du modèle étant de l'ordre de la dizaine de kilomètres. Par contre, les rafales étaient gérées en modulant l'intensité moyenne selon un signal de perturbation dont le spectre répond au doux nom de "Spectre de Harris". Ceci dit, une perturbation plus ou moins cyclique avec un zeste d'aléatoire répond assez bien au problème de la restitution des rafales.

Pour ce qui est du courant, le "monde" baignait dans deux champs, l'un d'intensité et l'autre d'orientation.

L'intensité était à une valeur conventionnelle, par défaut (0 en l'absence de courant, vitesse du courant moyen, sinon).

L'orientation était fixée, par défaut, dans un sens donné (courant majoritaire dans le domaine simulé)

Sur ces champs étaient postées, selon les objectifs souhaités, des perturbations. Celles ci avaient un rayon d'action, et leur action allaient en s'atténuant, de l'action maximale au voisinage du centre (qui constitue une singularité) à l'action minimale en périphérie.

Ces perturbations affectaient les deux champs : l'intensité en lui ajoutant ou retranchant une valeur, et l'orientation, en attirant ou repoussant le vecteur d'orientation du courant en un point donné.

En chaque point d'intérêt du modèle, il était donc possible de calculer la contribution de chacune des perturbations à la valeur totale du courant, tant en intensité qu'en orientation.


Pour rajouter un + à la 2D, et restituer un peu l'action de la profondeur sur la vitesse du courant, la valeur totale du courant ainsi calculée est celle à la profondeur maximale du modèle. Elle est donc réduite en fonction de la profondeur réelle.


Ce modèle de courant, pour simpliste qu'il soit, a donné des résultats tout à faits satisfaisants. Il est assez rapide à calculer, pas trop compliqué à programmer, et donne des "sensations" correctes si les perturbations sont correctement placées (en concordance avec les "objets" réels).

Ce n'est pas exactement de la simulation, on est alors plus dans le domaine de "l'effet spécial", mais les opérationnels qui ont validé le simulateur ont grandement apprécié cette restitution de l'environnement.


Bon courage

[efficks]

Peut-on se poser la question sur la pertinence d'un tel algorithme dans un jeu...
Car à moins que la réalité virtuelle ait évoluer d'une façon fantastique, l'on ne peut pas ressentir le vent sur notre peau.

[2Eurocents]

Peut-on se poser la question sur la pertinence d'un tel algorithme dans un jeu...

Oui, et non ... C'est au Posteur Original de se la poser

Seul lui peut déterminer ce qui est pertinent et ce qui ne l'est pas :
- la gestion du vent apporte-t'elle un plus ?
- a t'il besoin de gérer le vent ?
- quel degré de réalisme est souhaité ?

Et même comme ça ... il y a des tas de choses qui ne sont pas nécessairement pertinentes, mais qui sont gérées quand même dans les jeux ... par exemple : la gestion des sources lumineuses dynamiques est elle indispensable dans un STR ?

Car à moins que la réalité virtuelle ait évoluer d'une façon fantastique, l'on ne peut pas ressentir le vent sur notre peau.

Bah ... il suffit de piloter un ventilateur USB, monté sur un chariot à roulettes pour tourner autour du joueur

Ceci dit, un jeu comme "virtual skipper" sans la gestion du vent (et sérieuse cette fois), ça perd de son intérêt, non ?

[doccpu]

Peut-on se poser la question sur la pertinence d'un tel algorithme dans un jeu...

Oui, et non ... C'est au Posteur Original de se la poser

+.02 pour .02 €

Car à moins que la réalité virtuelle ait évoluer d'une façon fantastique, l'on ne peut pas ressentir le vent sur notre peau.

Ceci dit, un jeu comme "virtual skipper" sans la gestion du vent (et sérieuse cette fois), ça perd de son intérêt, non ?

on peux peut etre pas resentir le vent mais dans tout les grands jeux comme comando par exemple il existe un courant marin qui est basé sur la 2D

si on est en 3D on peux aussi avoir besoin d'un modele 2D parce que le vent ne vas s'appliquer q'au niveau des personages (raz du sol). Pour gerer la pluie c'est plus beau en biais dynamique que tout droit ou en biais statique ! idem pour les feuilles des arbres ou l'herbe ! (pas de drogue ici ! )
regardez le client telechargeable de guildwars (www.guildwars.com) intalez le et demarez le (gratuit jusque a l'ecrant de création du compte) on voit une cènne ou le vent est bien représenté et je pence q'uil y a pas un moteur de vent a faire palir meteofrance mais ca donne bien.