SpaceSim - Astrophysical Simulation Software

SpaceSim は、主に天体物理学のアプリケーションに重点を置いた、パーティクルベースのシミュレーションおよびレンダリング ソフトウェアです。

重要！

• これは非リアルタイムシミュレータです。低解像度のシミュレーションはリアルタイムになるほど高速ですが、数百万個の粒子を含むシミュレーションは完了までに数時間かかる場合があります。

• これはゲームではありません。ゲームの仕組み、進行、サンドボックス要素などは含まれていません。ゲーム体験を期待しないでください。

このプロジェクトの目標は、科学シミュレーションの「神秘性を解き明かし」、一般の人々が利用できるようにすることです。SpaceSimは、スーパーコンピューターで一般的に実行される研究シミュレーションと同じアプローチ（簡略化され、解像度は低いものの）を採用していますが、デスクトップPCやノートパソコンで実行でき、直感的なユーザーインターフェースを備えており、数学、物理学、プログラミングに関する高度な知識は必要ありません。

月形成の衝突、土星の環の形成、DARTの運動エネルギー衝突装置など、科学文献でよく知られているシミュレーションを再現できます。あるいは、物質と反物質からなる2つの惑星の衝突など、根拠のある現実的な初期条件だけでなく、仮説的な「もし～だったら」のシナリオも検討できます。

流体力学と重力

シミュレーション内の各変形可能なオブジェクトは、衝突（ナビエ・ストークス方程式を解くことによる）と重力によって相互作用する粒子に離散化されます。オブジェクトは剛体（変形不可能）にすることもできます。剛体は形状を保持するため、オブジェクト間の衝突が簡素化され、シミュレーション速度が最適化されます。

粒子ベースのソルバーは、原始惑星系円盤からの惑星の形成や銀河の相互作用など、さまざまな天体物理学的イベントをシミュレートするのに役立ちます。

オブジェクトのカスタマイズ

このアプリケーションには、惑星、恒星、小惑星、円盤、雲、銀河など、様々なオブジェクトタイプが用意されています。各オブジェクトには調整可能なパラメータがあり、形状、材質、外観、シミュレーション動作を変更できます。惑星や小惑星の表面テクスチャは、プロシージャル生成やカスタム画像のアップロードによってさらに細かくカスタマイズできます。

あるいは、さらに細かい制御が必要な場合は、Lua スクリプト言語を使用して独自のオブジェクトを作成します。

ブラックホール（およびホワイトホール）

レンダラーには、重力レンズ効果が含まれており、ブラックホールの近くを通過する光線を曲げ、歪んだ降着円盤、ブラックホール（他のブラックホールを含む）の背後にあるオブジェクトの複製画像、または銀河のアインシュタインリングのリアルなレンダリングを作成します。

粒子の色と重力の可視化

SpaceSimは、様々な方法でシミュレーションに関する更なる洞察を提供します。特定の量（速度、圧力、物質など）の値に基づいて粒子に色を付けたり、衛星が安定軌道を保てる範囲を示すロッシュ限界を表示したり、天体の周りの重力井戸を確認するためのポテンシャル場を描画したりできます。

主な機能:

• CPUとGPUのシミュレーションソルバー

• Barnes-Hutアルゴリズムを用いた最適化された重力シミュレーション

• シミュレーション履歴 - シミュレーション全体を保存し、後で再生します

• 2つのレンダリングエンジン - リアルタイムまたはRaymarcher

• オブジェクトトラッキングによるカスタマイズ可能なカメラパス

• カスタムオブジェクトとシミュレーションシステム用の Lua スクリプト

• 内蔵ビデオ録画（H.264 コーデック）とさまざまなエクスポート オプション（Alembic、OpenVDB）