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プログラミング、3DCGとその他いろいろについて

燃え広がる火

燃え広がる火のかんたんなシミュレーションです。紙は一か所でも燃えると、その熱で別の場所も燃え始める連鎖反応を起こします。


燃焼のドミノ倒し

操作方法

キャンバスをマウスで1秒ほど押してみて下さい。その場所の水玉が山を転げ落ちます。

解説

これは火が燃え広がる様子のかんたんなシミュレーションです。マウスで押した場所から火が燃え広がります。ただし、火が描かれるわけではありません。水色の玉が山を転げ落ちるのが燃えたということなのです。このプログラムは水玉が連鎖的に山を転げ落ちる様子を描くシミュレーションですが、本質的には火が燃え広がっているのと同じです。

しかし火のシミュレーションなのになぜ山と水玉が描かれているのでしょう?それは、山が紙(か、あるいは別の燃えるもの)のもつエネルギーを表しているからです。ものは燃える前、高いエネルギー状態にあります。それが燃えることによって開放され、エネルギーの低い状態になるのです。最初のエネルギーは光や熱に変わります。つまり紙に火をつけて燃やすことは、エネルギーの山を下ることに相当するのです。燃えさかる炎を見ると、明るくて熱く、いかにもエネルギーがありそうな感じがしますが、それは山のてっぺんのエネルギーが変化したものなのです。

ユーザーがマウスでキャンバスを押すと、水玉が転げ落ちるプロセスが開始されます。つまり燃え始めるのです。ユーザーが介入するまで燃えないのは、山の頂上にはわずかな凹みがあり、水玉はそこで安定しているからです。しかしその安定さは危ういもので、ほんのわずかな外部の刺激(現実の例で言うと、ライターの火に接触させるとか)があるだけで、どんどん凹みから飛び出て山を転げ落ち始めます。

安定さにも格差があります。紙の状態はまだまだな安定さで、燃えカスの状態はずっと安定しているのです。だから燃えカスを紙に戻すのはまず不可能なのです。たぶん、ナノマシンだとかそういう高度に発達したテクノロジーが必要でしょう。しかし紙を燃えカスにするのは極めてかんたんで、必要とされるのは棍棒をもった原始人レベルのテクノロジーでよいのです。

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