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本项目是一个基于物理的模拟游戏（Simflow）。我们将从描述现实世界的物理定律出发，比如流体方程、热方程等等，提供一个可交互的物理环境，达到寓教于乐的效果。

玩家可以向环境中任意地添加各种物质，其表现形式为1像素大小的粒子。物质的种类主要为粉尘、固体、液体；最终我们在各个类别下各添加了一种比较典型物质，分别是沙、铁、水。同时，物质之间可以产生相互作用，主要为物理上的交互（碰撞、传热等），我们尽可能地还原其在现实中的行为，比如气体、液体的运动遵循流体方程，物质间传热遵循温度方程等。

总得来说，本项目即为游戏化的科学计算，其计算内容、计算方式与科学计算大体相似。但正因为是游戏，需要追求实时性，因此会有相应的妥协与权衡。

• 本项目基于C++17

• 本项目使用了ImGui框架、OpenGL来呈现界面与图形

• 整体架构基于MVVM

• 使用Travis-CI实现持续集成

本项目的复杂度主要集中在Model层。考虑到这个特性，我们安排两人进行Model层、ViewModel层的开发，一人进行View层的开发。

• 第一轮迭代由陈婉仪负责开发View层以显示粒子，钟嘉农负责搭建ViewModel层、Model层处理粒子的基本逻辑，上官越负责实现对接NS方程的求解器（用于模拟空气流动的效果）。

• 第二轮迭代由陈婉仪负责开发View层的操作面板，上官越负责Model层碰撞逻辑的优化，钟嘉农负责液体模拟的实现。

• 第三轮迭代由钟嘉农负责开发View层的数据可视化图，上官越负责Model层的计算并行化，陈婉仪负责温度模拟的实现。

如下图，我们在空中释放了一堆沙子（黄），它们飘落到了固体（白）上，形成沙丘。

如下图，我们在画布中添加了一些水（浅蓝）。这些粒子之所以形成这个形状，是因为气流的作用。

注意到右下角的气压图，红色为正压区，蓝色为负压区。大堆下落粒子的下方，空气受挤压，呈正压（红色）；而下落粒子带动空气流动，在两侧形成环流，环流中心呈负压（蓝色）。这是解算NS方程的结果。

如下图，我们先用固体构建了一个容器，再在右上方添加了一些水。水顺容器壁留下，最终形成了稳定的液面。

如下图，我们添加了一块固体，并加热了它的左上角。

观察程序右下方的温度图，红色为高温，蓝色为低温。我们加热了这块固体的左上角，此时温度正在向其他部分传播，呈现出了温度梯度。这是解算温度方程的结果。

• 钟嘉农（组长）

• 陈婉仪

• 上官越