MatViz3D — це інструмент для моделювання та візуалізації мікроструктур матеріалів з використанням клітинних автоматів. Проєкт був розроблений кафедрою математичного моделювання та інтелектуальних обчислень НТУ "ХПІ" і доступний на GitHub.
Основні можливості
- Візуалізація мікроструктур у форматі 3D для детального аналізу.
- Можливість збільшення та повороту куба матеріалу для огляду.
- Збереження зображень у різних форматах для документації.
- Перегляд гістограми розподілу об'єму зерен.
- Анімації генерації мікроструктур.
- Вибір алгоритмів для аналізу мікроструктури матеріалів.
Цільова аудиторія
- Матеріалознавці та інженери — дослідники мікроструктур матеріалів для покращення їх властивостей.
- Академіки — професори, аспіранти та науковці технічних університетів.
- Механіки — професіонали, що аналізують поведінку матеріалів під навантаженням.
- Спеціалісти з комп'ютерного моделювання — для 3D-візуалізації та аналізу складних структур.
Доступні алгоритми
Клітинний автомат фон Неймана
Розроблений у 1940-х роках, базується на концепції самовідтворювальної машини. Кожна клітина має 6 сусідів, які мають спільну сторону з нею, і майбутній стан клітини залежить від її власного стану та стану сусідів.
Клітинний автомат імовірнісний еліпс
Це модифікація імовірнісного кругового клітинного автомата, яка відрізняється лише ймовірностями сусідів зерна (вихідної клітини).
Клітинний автомат імовірнісний круг
Це модифікація класичного автомата з випадковими або ймовірнісними елементами. Як і в автоматі Мура, клітина має 26 сусідів, але кожному сусіду надається ймовірність того, що він буде заповнений.
Клітинний автомат Мура
Розроблений Едвардом Муром у 1962 році, є одним із найбільш поширених у дослідженні складних систем. У ньому кожна клітина має 26 сусідів, які мають спільну сторону або вершину із зерном. Майбутній стан клітини залежить від її власного стану та стану сусідів.
Радіальний клітинний автомат
Особливістю цього автомату є визначення сусідства через радіальний вектор. Він враховує не лише стан сусідів, а й напрямок, що дозволяє моделювати анізотропні явища, такі як орієнтоване зростання кристалів або вплив зовнішніх полів
