Animationen und Simulationen mit HTML5

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Die Seite enthält diverse Animation und kleinere Programme geschrieben in JAVAScript. Es waren Fingerübungen im Rahmen meines Lernprozesses der Sprache JAVAScript. Codierung ist sicher nicht perfekt und es ist gut möglich, dass Bugs enthalten sind. Der Quellcode kann über die Browser angesehn und auch weiterverwendet und modifiziert werden. Bei Veröffentlichungen bitte diese Seite angeben. Aufgrund von Zeitmangel und weil ich diese Programmierung nur als Hobby betreibe, werde ich Anfragen nur im Ausnamefall beantworten.

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Verantwortlich für den Inhalt der Seite:

Dr. Stefan Loheider Kornblumenweg 34 70374 Stuttgart

Stats

Gas Simple

Die Animation ist eine einfache Simulation eines zweidimensionalen Gases, das aus gleich grossen Scheiben besteht. Die Wechselwirkung der Teilchen ist ein zweidimensionaler elastischer Stoß. Sowohl Anzahl als auch Grösse der Teilchen kann eingegeben werden. Die vorgegebene Temperatur wird beim Stoss der Teilchen mit den äußeren Grenzflächen graduell übertragen. Gravitation erzeugt ein Fallen.

Gas LJ

Simulation ist analog zu Gas Simple. Es wurde ein Lennard Jones Potential verwendet.

Planeten

Berechnung der Planetenbewegung. Es wird mit Hilfe des Gravitationgesetzes die Bewegungsgleichung für bis zu 11 Körper berechnet.Verwendet wurde die Euler-Cromer-Methode. Die Vorbelegung entspricht bzgl. Masse, Radius, Exentrität den echten Daten der Planeten. Die Bewegung der Sonne wird so angepasst, dass die Darstellung im Schwerpunktsystem erfolgen kann. Sowohl die Rechengenauigkeit als auch die Anzahl der einbezogenen Körper kann verändert werden, genauso wie die Parameter jedes Planeten. Man kann zum Beispiel simulieren, wie kleine Modifikationen zu einem instabilen System führen. Die Einstellung "geozentrisch" stellt die Planeten und die Sonne so dar, wie sie von der Erde aus gesehen werden.

Schneeregen

Die Animation hat keinen physikalischen Hintergrund. Es ist der Versuch mit einfachen Mitteln Schnee oder Regen zu simulieren. Die Schneeflocken werden aus einem dreidimensionalen Raum auf den Bildschirm projeziert. Man kann ein eigenes Photo dazuladen. Das Photo bleibt auf dem lokalen Rechner. Es wird nicht ins Netz gestellt.

Buffons PI

Der Hintergrund zu dieser Simulation kann auf Wikipedia unter Buffonsches Nadelproblem nachgelesen werden. Es werden Nadeln auf ein liniertes Papier geworfen und die Anzahl der Nadeln, die eine Linie berühren, gezählt. Damit läßt sich PI ermittelt. Zusätzlich wird mit der Binomialverteilung die theoretische Genauigkeit mit der tatsächlichen Genauigkeit verglichen.

Juliamengen

Es können Juliamengen mit verschiedenen Eingabeparametern in ausgewählten Farben angeschaut werden.

Binärwandler

Man kann beliebig grosse Dezimalzahlen in Binärzahlen und umgekehrt umwandeln.

Collatzfolge

Es kann für beliebige Zahlen die Collatzfolge ermittelt werden. Mit dem Button Continue wird automatisch fortlaufend ermittelt, ob die Collatzfolge endlich ist. Zahlen mit einer langen Folge werden unten ausgegeben.

Verschlüsselung

Das Programm verschlüsselt und enttschlüsselt Texte mit einem selbst gewählten Schlüssel. Der Schlüssel kann aus einer oder aus mehreren Zahlen bestehen.

Sudoku

Das Programm errechnet die Lösung von Sudokus. 6 Beispiele sind vorgeben, es können auch eigene Sudokus eingegeben werden.

Polyeder

Darstellung von 3D-Polyedern mit Beleuchtungseffekten. Das Programm verwendet keine weiteren Libraries.

Dissipation

Auf die Idee für diese Animation hat mich ein Artikel von Herrn Professor Schlichting gebracht. Es wird der Weg von fliessendem Wasser in einer Fläche durch Minimierung der Dissipation schrittweise simuliert.

Stabile Lösungen des Dreikörperproblems

Es gibt eine Reihe von stabilen Lösungen des Dreikörperproblems , die erst vor einigen Jahren gefunden wurden. Die Namen der verschiedenen Lösungen für 3 Körper wurden aus dem obigen Link übernommen (Typ). Im Programm wird analog zur Seite Planeten für drei oder vier Körper die Bewegung für die Gravitationswechselwirkung berechnet. Hier wurde das Runge-Kutta-Verfahren angewendet. Der Knopf "dynamisch" erhöht die Genauigkeit bei kleinem Abstand zweier Körper und verlangsamt dann auch die Darstellung. Es können beliebige andere Startparameter eingegeben werden. Masse ist für alle Körper gleich.

Fraktalartige Objekte in 3D mit Three3D

Ein Beispiel für die Verwendung von Threejs. Es wird im Raum der Quaternionen auf eine dreidimensionale Einheitskugel ein Polynom n-ten Grades Iterativ m-mal berechnet. Dargestellt wird dann der Betrag des Ergebnisses auf die Winkel der Ausgangsmenge. Das Polynom verzehrt die Einheitskugel.

Berechnung der Sichtweite auf der Erdoberfläche

Es wird bei gegebener Augenhöhe und Gegenstandshöhe unter Berücksichtigung des Erdradius die maximale Sichtweite berechnet und maßstabsgerecht angezeigt. Zusätzlich kann der Erdradius geändert werden. Darstellung geschieht in zwei verschiedenen Ausschnitten.

Relativistische Verzerrungen

Text folgt: Verwendete Software: http://erich.realtimerendering.com/ https://threejs.org/