[代码资源] 元胞自动机-气体动力学

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发表于 2015-2-5 00:20 |只看该作者 |倒序浏览

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这个 CA  （以及接下来的两个 CA）是用来模拟粒子运动的。此元胞自动机需要
一种不同类型的元胞的邻居。此元胞的邻居时刻变化，因此某一个方向运动趋势，
将继续在同一个方向。换言之，此规则保存势头，这是基础的动力仿真。这种邻
居通常被称为 margolis 邻居并且这种邻居通常由重叠的 2x2 块的元胞构成。在下
面的表格中，偶数步长时左上方 4 元胞为邻居关系，奇数步长时右下的 4 元胞为
邻居关系。某一特定元胞在每一个时间步长都有 3 个邻居，但是具体的元胞构成
了邻居的旋转和反复。

规则：

  此规则叫作 HPP-气体规则。
  每个元胞有 2 种状态。状态= 0 是空的，状态= 1 代表粒子。
  在任何一个时间步长，假设粒子是刚刚进入 2x2 的网格块。它将通过其网格
块的中心到达对角的网格中，所以在任何时间步长，每一个元胞与该元胞对
角对元胞交换的内容。如下所示，左边显示出来的元胞结构经过一个时间步
长变为右边的结构。以下是六种不同的情况，所有所有的元胞都遵循相同的
转动规则。下文还将考虑两种特殊情况，即粒子-粒子碰撞和粒子-墙碰撞。