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SPH(平滑化粒子法)

プログラミング Svenska → 更新: 2026-10-25

流体を粒子の集まりとして表し、半径内の近傍粒子を重み付けして圧力や密度を求める手法。格子を持たない場の表現である。

SPHは、質量と速度を持つ離散的な粒子で連続体を表す。ある点の密度や圧力といった量は、半径内にあるすべての粒子について平滑化カーネルを足し合わせて求める。この手法は1977年にギンゴールドとモナハンが、これとは独立にルーシーが天体物理学向けに提唱し、のちに映画やゲームの流体シミュレーションにも採り入れられた。

すべてが近傍関係に基づくため、ボトルネックはどの粒子が近くにあるかを探すことにあり、実際には空間をセルに区切る空間ハッシュが使われる。SPHは物質を追いかけるラグランジュ的な手法で、格子ベースのオイラー的手法とは対照的であり、粒子ベースの位置ベース動力学とも関連が深い。

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