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标题: 匀强电磁场仿真方便小孩教学 [打印本页]

作者: 明天自然醒 时间: 2024-2-14 23:21
标题: 匀强电磁场仿真方便小孩教学
之前写的玩意想着给家里小孩做的发从来顺便加了C++ CUDA 硬件加速

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]这是一个带正电荷的质点，你可以设置它的一些基本属性，包括：

质量。它可以被设为未知量M
电荷量。当然也可以被设为未知量q/e/nq/ne/-q/-nq
速度标量。可以被设为未知量v。不过，当你不需要求解问题的时候，你可以设置为任意值。（见下方）
位置与速度方向。动动鼠标，拖动矢量箭头，即可在画板上绘制质点的位置与速度方向（当然，它也可以是一个静止的质点）

在这里，我设置了两个求解方法：

设置质点需要经过的位置，或者位置矢量，求解质点所需的m、q、v以及所处势场的强度E1、E2... B1、B2...
设置质点离开某个势场时的角度，同样，求解质点所需的参数以及势场的参数

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]a-求解途径点/途径点矢量

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]b-求解离场矢量

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]回归仿真器，在这里，你可以添加四种形状的势场：

矩形
多边形（你可能会疑惑—矩形属于多边形，为什么要区分开？因为多边形的算法，会大大提升浮点数运算的复杂度）
椭圆（暂时不支持旋转的椭圆，因为我数学不好，不知道怎么画图）
标准圆（好吧，标准圆也是椭圆）

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]那么效果图：

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]如图所示，质点带正电，从左方进入E0电场，角度为16.74°，要求从-27.76°时出电场，求解质点的属性以及势场的强度。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]那么我们运行一下看看效果

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]运算选项：

实时预览粒子的轨迹（逐点逐点预览，你可以看到粒子运动）
实时快照粒子的轨迹图（逐帧逐帧预览：那个词叫啥来着epoch，轮数，你只可以看到粒子每一轮的轨迹）
不预览轨迹，CPU多线程拉满运算
不预览轨迹，GPU并发运算，使用CUDA RUNTIME硬件加速

不同场景下，可供选择，比如我只是想预览下粒子的轨迹，可选a/b

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]PS:

常规下，CPU多线程运算可在一分钟内求解两个未知量
如果需要求解3/4个未知量，CPU还是能够在有限时间内求解的
多边形势场会极大影响求解性能。当然，预览轨迹除外（预览不谈性能）
在这里，势场多边形是怎么样的？不规则的凹包、凸包
电场区域绘制完毕后，必须指定电场的矢量方向，即拖动鼠标选择方向角
绘制多边形势场时，以鼠标右键结束绘制，此时将形成闭合多边形（如果存在交叉点，必然运算出错）
如果你的电脑有显卡并且支持CUDA硬件加速，那么求解速度将大大提升，比如求解存在两个未知量的情况：
- 纯易语言求解速度为1（优化后为1k）
- C++ 多线程 CPU拉满情况下，速度为 5k
- GPU 程序主要是单精度浮点数运算根据单精度算力而异配置稍微可以的 4个未知量一分钟内求解出结果
- （以上速度仅针对求解，实时预览并不吃性能）
- 所有参数都可以自己调整步长、上限
- 磁场磁通量未知量运算得比较慢

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]另外，CUDA版本没有易语言调用，不过可以生成代码，自己贴在上面就可以跑结果，然后把生成的坐标点导入软件，自己摸索一下

源码包括：易语言版本，C++CPU多线程加速DLL，CUDA RUNTIME部分

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]附上一个四磁场未知量 CUDA加速结果 20秒出结果

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]

电磁场仿真器.zip (787.74 KB, 下载次数: 135)

作者: 447485268 时间: 2024-2-14 23:23
支持开源~！感谢分享

作者: 灵海雪缘 时间: 2024-2-14 23:32

作者: ZHuanR 时间: 2024-2-14 23:37
新技能已get√

作者: 1752328925 时间: 2024-2-14 23:39
已经顶贴，感谢您对论坛的支持！

作者: fattiger 时间: 2024-2-15 00:07

作者: 江山少主 时间: 2024-2-15 00:34
支持开源~！感谢分享

作者: 查过 时间: 2024-2-15 07:37
下个学习一下

作者: 豆豆灰常开心 时间: 2024-2-15 07:42
感谢分享，很给力！~

作者: year1970 时间: 2024-2-15 09:01
感谢分享，这个有意思

作者: airaz 时间: 2024-2-15 09:32
现在的小孩都学的什么啊。。。。。。准备飞出太阳系的节奏

作者: 小虎来了 时间: 2024-2-15 09:35
感谢分享，很给力！~

作者: 美味萝卜 时间: 2024-2-15 09:56
感谢分享，很给力！~

作者: 小馬哥 时间: 2024-2-15 11:43

作者: renjianhong48we 时间: 2024-2-15 17:47
感谢分享

作者: 亿万 时间: 2024-2-15 21:14
感谢分享，很给力！~

作者: 光影魔术 时间: 2024-2-15 22:21
感谢分享

作者: bianyuan456 时间: 2024-2-16 00:56
已经顶贴，感谢您对论坛的支持！

作者: dphpzmd 时间: 2024-2-16 09:57
感谢分享

作者: 396384183 时间: 2024-2-16 11:06
新技能已get√

作者: 空竹 时间: 2024-2-16 13:02
曾经物理学得也不错，这么多年了，全忘了~唉

作者: 憨憨问号 时间: 2024-2-16 18:17
啊？高手

作者: 胖子葛格 时间: 2024-2-21 14:43

感谢大神分享~！

作者: sun2258 时间: 2024-3-4 16:27
大家好感谢大神分享~！感谢大神分享~！

作者: sun2258 时间: 2024-3-4 16:31

作者: jiajunchao 时间: 2024-3-17 22:35
感谢分享

作者: chuanqibuding 时间: 2024-3-20 15:57
论坛真是个宝藏地，每次都能找到有价值的内容。感谢楼主，也感谢论坛！

作者: a2242127499 时间: 2024-3-26 19:41

感谢分享

作者: a22558577 时间: 2024-3-26 20:42
感谢大神分享~！

作者: kuaishou 时间: 2024-3-27 09:15
感谢分享，很给力！~

作者: 王小鑫xxx 时间: 2024-3-28 08:19
学渣看了会沉默,学霸看了会流泪~

作者: sun2258 时间: 2024-3-28 09:26
感谢分享，很给力！~

作者: 天涯小黑 时间: 2024-3-28 23:14
你。。。。。你说清楚，你这真是教小孩子的？？不包括我吧

作者: lijianye69 时间: 2024-3-29 09:52
厉害，完全没看懂。

作者: 凌伤 时间: 2024-3-30 07:34

厉害，完全没看懂。。。

作者: ♂隐 时间: 2024-3-30 09:15
这个主要是用来干啥的！？

作者: 1070104133 时间: 2024-3-30 19:20
6666666666666666666666666666666

作者: 1070104133 时间: 2024-3-30 19:21
6666666666666666666666666666

作者: sxf0328 时间: 2024-4-1 11:08
我一个学渣看的一脸蒙

作者: 五花牛 时间: 2024-4-2 23:53
我一个学渣看的一脸蒙

作者: mood1000 时间: 2024-4-3 16:10
这个仿真，画面感很强、

作者: XHTH 时间: 2024-4-3 17:55
感谢分享，很给力！~

作者: 1486688956 时间: 2024-4-4 22:47

作者: 1486688956 时间: 2024-4-4 22:49

作者: 云韵 时间: 2024-4-6 08:48
这个是搞啥的有点厉害

作者: 五花牛 时间: 2024-4-8 19:15
谢谢您的分享

作者: teachuser 时间: 2024-4-9 22:17
感谢分享，很给力！~

作者: mygod2022 时间: 2024-4-11 08:23
楼主牛逼

作者: 无名霸道 时间: 2024-4-11 08:56
感谢分享，很给力！~

作者: 752400010 时间: 2024-4-11 21:32
66666666666666666666666666666

作者: jialink 时间: 2024-4-11 21:33
支持开源感谢分享

作者: lxf22 时间: 2024-4-11 23:03
顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶

作者: 北墙 时间: 2024-4-12 18:12
6666666666666666666666

作者: 11053 时间: 2024-4-14 11:09
这个有什么用

作者: jialink 时间: 2024-4-15 14:14
感谢分享支持开源

作者: pxj5920 时间: 2024-4-15 15:48
厉害了了

作者: pshq123 时间: 2024-4-16 09:08
11111111111111111111111111111111111

作者: welkin 时间: 2024-4-19 09:41
所以说小学科技大赛的作品都是真实的了！

作者: qianfuquan886 时间: 2024-4-19 21:50

作者: peijun 时间: 2024-4-19 23:56
感谢分享，很给力！~

作者: ctry78985 时间: 2024-4-20 11:11
感谢分享

作者: xiaoliamg 时间: 2024-4-22 13:11
支持开源~！感谢分享

作者: dphpzmd 时间: 2024-4-25 16:25
学习一下，谢谢分享。

作者: Masonic 时间: 2024-4-26 15:54
支持开源~！感谢分享

作者: 梦屿千寻 时间: 2024-4-26 16:00
牛逼，大佬，学习一下

作者: xf221 时间: 2024-4-27 07:36
6666666666666666666666666666666666

作者: 小磊88 时间: 2024-4-27 09:06
感谢分享，很给力！nb

作者: LANE莱恩 时间: 2024-4-29 15:09
大，大佬！

作者: yangshengxi 时间: 2024-4-30 12:16
你辛苦了

作者: yangshengxi 时间: 2024-4-30 12:16

yangshengxi 发表于 2024-4-30 12:16
你辛苦了

谢谢分享

作者: 天涯小黑 时间: 2024-4-30 20:35
小孩不少啊，看这下载量

作者: 学习是投资 时间: 2024-5-1 11:01
牛逼牛逼牛逼

作者: 652904730 时间: 2024-5-5 09:34
666666666666666666666666666666666666666

作者: xjshuaishuai 时间: 2024-5-6 15:50
谢谢分享！

作者: pshq123 时间: 2024-5-7 10:34
66666666666666666666666666666

作者: yangshengxi 时间: 2024-5-7 13:24
6666666666666666666666666666666

作者: yangshengxi 时间: 2024-5-7 13:24

yangshengxi 发表于 2024-5-7 13:24
6666666666666666666666666666666

你辛苦了

作者: 忧郁之子 时间: 2024-5-7 22:47
厉害了，我的哥

作者: yuxuanju 时间: 2024-5-8 17:49
这个太牛了吧。

作者: xuyanwei 时间: 2024-5-11 22:56
777777777777

作者: guck90 时间: 2024-5-12 00:16
求解途径点/途径点矢量

作者: 喵芣可言 时间: 2024-5-13 19:04
厉害 6666666666666

作者: aola啦啦 时间: 2024-5-22 14:43
感谢分享，很给力！~

作者: ujff77 时间: 2024-5-25 17:40
感谢分享，很给力！~

作者: corking 时间: 2024-5-26 15:46
66666666666666666666

作者: 2224160855 时间: 2024-6-1 18:52
感谢分享

作者: momoko001 时间: 2024-6-19 17:19
感谢分享，很给力！~

作者: shaokui123 时间: 2024-6-24 07:52
感谢分享

作者: french007 时间: 2024-6-25 13:45
高端玩具

作者: taodile 时间: 2024-6-25 21:25
感谢分享，很给力！~

作者: renhe2018 时间: 2024-7-6 06:30
这个感觉真正用到了实处。

作者: shaokui123 时间: 2024-7-8 13:14
感谢分享

作者: 719152520 时间: 2024-7-8 15:13
感谢分享，很给力！~

作者: 蓝河笑月 时间: 2024-7-9 08:48
感谢分享，很给力！~

作者: shaokui123 时间: 2024-7-18 09:52
感谢分享

作者: 小天110 时间: 2024-7-20 07:52
收下我的膝盖！！

作者: corking 时间: 2024-7-30 17:46
暂时不支持旋转的椭圆，因为我数学不好

作者: AliGod 时间: 2024-8-1 18:27
感谢分享

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