【作业1】沙堆游戏

太极图形课S1-沙堆模型

背景简介

对沙堆中心不断投入新的沙粒,每当一个格子的沙粒积攒到4,就会分散到周围四个格子上

成功效果展示

沙堆模型1

整体结构(Optional)

源代码(49)

import taichi as ti
ti.init(arch=ti.gpu)

res = 500
scale = 5

pixels = ti.Vector.field(3, ti.uint8, shape = [res, res])
sandpile = ti.field(ti.i32, shape = [int(res/scale), int(res/scale)])
iters = 5

@ti.kernel
def throw_sand():
    sandpile[int(res/scale)/2+0.5, int(res/scale)/2+0.5] += 1

@ti.kernel
def render():
    color = 0xE7E0AA
    for i, j in pixels:
        if sandpile[i/5, j/5] == 0:
            pixels[i, j] = [171, 182, 155]
        elif sandpile[i/5, j/5] == 1:
            pixels[i, j] = [234, 0, 118]
        elif sandpile[i/5, j/5] == 2:
            pixels[i, j] = [230, 178, 0]
        elif sandpile[i/5, j/5] == 3:
            pixels[i, j] = [0, 81, 28]

@ti.kernel
def evolve():
    for i, j in sandpile:
        if sandpile[i, j] >= 4:
            sandpile[i + 1, j] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i - 1, j] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j - 1] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j + 1] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j] = 0

def main():
    gui = ti.GUI("SandPile Model", res)
    while gui.running:
        for j in range(iters):
            throw_sand()
            evolve()
        render()
        gui.set_image(pixels)
        gui.show()

if __name__ == '__main__':
    main()

运行方式

python3 main.py

存在问题

随时间增加,会逐渐失去对称性,尚没有找到解决方法

代码链接

Code

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对称性是不是和数值的精度有关?

Hi,

我感觉应该是这里atomic add用在同一个field导致的,

@ti.kernel
def evolve():
    for i, j in sandpile:
        if sandpile[i, j] >= 4:
            sandpile[i + 1, j] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i - 1, j] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j - 1] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j + 1] += sandpile[i, j] / 4
            sandpile[i, j] = 0

因为这里一个struct for的前后会互相影响,Taichi的atomic add也有不确定性,所以对称的位置有sandpile值可能会不一样.

解决方法是额外加一个field作为buffer,一个step后再swap.

还有要注意的是这里run到最后可能会有访问sandpile越界的问题,追求完美可以做个边界判断

改动代码放在pull request啦,我肉眼看上去应该是对称了(可能有误😂),可以测测

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非常感谢,这个问题现在已经被解决了,原来错误的情况是这样的image
在额外添加buffer后问题得以解决,现在可以一直对称的运行下去了

不错不错,继续加油提交更多好玩的作业呀! :clap: :clap: :clap:

103189876
我之前在尝试用太极实现stable fluid的时候偶然的得到了类似的效果,哈哈哈

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