ETS_GTI320
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sim_ressorts
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william 2024-02-27 14:33:46 -05:00
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commit cceb38c7ee
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36
CMakeLists.txt
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@ -6,19 +6,19 @@ project(GTI320-labos)
#-------------------------------------------------- #--------------------------------------------------
include(FetchContent) include(FetchContent)
FetchContent_Declare( FetchContent_Declare(
googletest googletest
GIT_REPOSITORY https://github.com/google/googletest.git GIT_REPOSITORY https://github.com/google/googletest.git
GIT_TAG release-1.11.0 GIT_TAG release-1.11.0
) )
# For Windows: Prevent overriding the parent project's compiler/linker settings # For Windows: Prevent overriding the parent project's compiler/linker settings
set(gtest_force_shared_crt ON CACHE BOOL "" FORCE) set(gtest_force_shared_crt ON CACHE BOOL "" FORCE)
# No need for GMock # No need for GMock
set( BUILD_GMOCK OFF CACHE BOOL "" FORCE) set(BUILD_GMOCK OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set( INSTALL_GTEST OFF CACHE BOOL "" FORCE) set(INSTALL_GTEST OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set( GTEST_FORCE_SHARED_CRT ON CACHE BOOL "" FORCE) set(GTEST_FORCE_SHARED_CRT ON CACHE BOOL "" FORCE)
set( GTEST_DISABLE_PTHREADS ON CACHE BOOL "" FORCE) set(GTEST_DISABLE_PTHREADS ON CACHE BOOL "" FORCE)
FetchContent_MakeAvailable(googletest) FetchContent_MakeAvailable(googletest)
#-------------------------------------------------- #--------------------------------------------------
@ -26,22 +26,22 @@ FetchContent_MakeAvailable(googletest)
#-------------------------------------------------- #--------------------------------------------------
include(FetchContent) include(FetchContent)
FetchContent_Declare( FetchContent_Declare(
nanogui nanogui
GIT_REPOSITORY https://github.com/mitsuba-renderer/nanogui.git GIT_REPOSITORY https://github.com/mitsuba-renderer/nanogui.git
GIT_PROGRESS TRUE GIT_PROGRESS TRUE
) )
set( NANOGUI_BUILD_EXAMPLES OFF CACHE BOOL "" FORCE) set(NANOGUI_BUILD_EXAMPLES OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set( NANOGUI_BUILD_SHARED OFF CACHE BOOL "" FORCE) set(NANOGUI_BUILD_SHARED OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set( NANOGUI_BUILD_PYTHON OFF CACHE BOOL "" FORCE) set(NANOGUI_BUILD_PYTHON OFF CACHE BOOL "" FORCE)
set( NANOGUI_USE_OPENGL ON CACHE BOOL "" FORCE) set(NANOGUI_USE_OPENGL ON CACHE BOOL "" FORCE)
FetchContent_MakeAvailable(nanogui) FetchContent_MakeAvailable(nanogui)
set(CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake) set(CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake)
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/labo01/src ${COMMON_INCLUDES}) include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/labo01 ${COMMON_INCLUDES})
add_subdirectory(labo01) add_subdirectory(labo01)
add_subdirectory(labo_physique) add_subdirectory(labo_physique)
if( MSVC ) if (MSVC)
set_property(DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} PROPERTY VS_STARTUP_PROJECT labo_physique) set_property(DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} PROPERTY VS_STARTUP_PROJECT labo_physique)
endif() endif ()

13
labo01/CMakeLists.txt
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@ -3,14 +3,17 @@ cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(labo01) project(labo01)
# Setup language requirements # Setup language requirements
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11) set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON) set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
#set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -Wextra")
# Add .cpp and .h files # Add .cpp and .h files
set(HEADERS DenseStorage.h MatrixBase.h Matrix.h Math3D.h Vector.h Operators.h) file(GLOB_RECURSE MAIN_SOURCES RELATIVE "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}" CONFIGURE_DEPENDS "*.h")
set(SOURCE main.cpp) add_executable(labo01 main.cpp ${MAIN_SOURCES} ${TESTS_SOURCES})
add_executable(labo01 ${SOURCE} ${HEADERS})
# Add .cpp and .h files
#set(HEADERS DenseStorage.h MatrixBase.h Matrix.h Math3D.h Vector.h Operators.h)
#set(SOURCE main.cpp)
#add_executable(labo01 ${SOURCE} ${HEADERS})
# Add linking information for Google Test # Add linking information for Google Test
target_link_libraries(labo01 gtest) target_link_libraries(labo01 gtest)

2
labo_physique/ParticleSimApplication.cpp
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@ -314,7 +314,7 @@ void ParticleSimApplication::initGui()
m_stiffness = std::exp(value); m_stiffness = std::exp(value);
onStiffnessSliderChanged(); onStiffnessSliderChanged();
}); });
m_sliderStiffness->set_value(std::logf(300.f)); m_sliderStiffness->set_value(std::log(300.f));
// Curseur du nombre maximum d'itération pour Jacobi et Gauss-Seidel // Curseur du nombre maximum d'itération pour Jacobi et Gauss-Seidel
Widget* panelMaxIter = new Widget(panelSimControl); Widget* panelMaxIter = new Widget(panelSimControl);

83
labo_physique/ParticleSystem.cpp
View File

@ -8,64 +8,93 @@ using namespace gti320;
* Étant donné une particule p, la force est stockée dans le vecteur p.f * Étant donné une particule p, la force est stockée dans le vecteur p.f
* Les forces prisent en compte sont : la gravité et la force des ressorts. * Les forces prisent en compte sont : la gravité et la force des ressorts.
*/ */
void ParticleSystem::computeForces() void ParticleSystem::computeForces() {
{
// TODO // TODO
// //
// Calcul de la force gravitationnelle sur chacune des particules // Calcul de la force gravitationnelle sur chacune des particules
for (Particle& p : m_particles) for (Particle &p: m_particles) {
{ p.f(0) = 0; // x
p.f(1) = -p.m * 9.81f; // y
} }
// TODO // TODO
// //
// Pour chaque ressort, ajouter la force exercée à chacune des exptrémités sur // Pour chaque ressort, ajouter la force exercée à chacune des extrémités sur
// les particules appropriées. Pour un ressort s, les deux particules // les particules appropriées. Pour un ressort s, les deux particules
// auxquelles le ressort est attaché sont m_particles[s.index0] et // auxquelles le ressort est attaché sont m_particles[s.index0] et
// m_particles[s.index1]. On rappelle que les deux forces sont de même // m_particles[s.index1]. On rappelle que les deux forces sont de même
// magnitude mais dans des directions opposées. // magnitude mais dans des directions opposées.
for (const Spring& s : m_springs) for (const Spring &s: m_springs) {
{ Particle &p0 = m_particles[s.index0];
Particle &p1 = m_particles[s.index1];
p0.f = p0.f + (s.k * p0.x);
p1.f = p1.f + (-s.k * p1.x);
} }
} }
/** /**
* Assemble les données du système dans les vecteurs trois vecteurs d'état _pos, * Assemble les données du système dans les trois vecteurs d'état _pos,
* _vel et _force. * _vel et _force.
*/ */
void ParticleSystem::pack(Vector<float, Dynamic>& _pos, void ParticleSystem::pack(Vector<float, Dynamic> &_pos,
Vector<float, Dynamic>& _vel, Vector<float, Dynamic> &_vel,
Vector<float, Dynamic>& _force) Vector<float, Dynamic> &_force) {
{
// TODO // TODO
// //
// Copier les données des particules dans les vecteurs. Attention, si on a // Copier les données des particules dans les vecteurs. Attention, si on a
// changé de modèle, il est possible que les vecteurs n'aient pas la bonne // changé de modèle, il est possible que les vecteurs n'aient pas la bonne
// taille. Rappel : la taille de ces vecteurs doit être 2 fois le nombre de // taille. Rappel : la taille de ces vecteurs doit être 2 fois le nombre de
// particules. // particules.
int required_size = (int) this->m_particles.size() * 2;
if (_pos.size() != required_size) {
// Si un des vecteurs n'est pas la bonne grandeur, un changement de modèle a eu lieu et on doit redimensionner tous les vecteurs.
_pos.resize(required_size);
_vel.resize(required_size);
_force.resize(required_size);
}
for (int i = 0; i < m_particles.size(); i++) {
Particle &p = m_particles[i];
int ix = i * 2;
int iy = i * 2 + 1;
_pos(ix) = p.x(0);
_pos(iy) = p.x(1);
_vel(ix) = p.v(0);
_vel(iy) = p.v(1);
_force(ix) = p.f(0);
_force(iy) = p.f(1);
}
} }
/** /**
* Copie les données des vecteurs d'états dans le particules du système. * Copie les données des vecteurs d'états dans le particules du système.
*/ */
void ParticleSystem::unpack(const Vector<float, Dynamic>& _pos, void ParticleSystem::unpack(const Vector<float, Dynamic> &_pos,
const Vector<float, Dynamic>& _vel) const Vector<float, Dynamic> &_vel) {
{
// TODO // TODO
// //
// Mise à jour des propriétés de chacune des particules à partir des valeurs // Mise à jour des propriétés de chacune des particules à partir des valeurs
// contenues dans le vecteur d'état. // contenues dans le vecteur d'état.
} for (int i = 0; i < _pos.size(); i += 2) {
int ix = i;
int iy = i + 1;
Particle &p = m_particles[i / 2];
p.x(0) = _pos(ix);
p.x(1) = _pos(iy);
p.v(0) = _vel(ix);
p.v(1) = _vel(iy);
}
}
/** /**
* Construction de la matirce de masses. * Construction de la matirce de masses.
*/ */
void ParticleSystem::buildMassMatrix(Matrix<float, Dynamic, Dynamic>& M) void ParticleSystem::buildMassMatrix(Matrix<float, Dynamic, Dynamic> &M) {
{
const int numParticles = m_particles.size(); const int numParticles = m_particles.size();
const int dim = 2 * numParticles; const int dim = 2 * numParticles;
M.resize(dim, dim); M.resize(dim, dim);
@ -75,8 +104,16 @@ void ParticleSystem::buildMassMatrix(Matrix<float, Dynamic, Dynamic>& M)
// //
// Inscrire la masse de chacune des particules dans la matrice de masses M // Inscrire la masse de chacune des particules dans la matrice de masses M
// //
for (int i = 0; i < numParticles; ++i) for (int i = 0; i < numParticles; ++i) {
{ int j = i * 2;
int k = j + 1;
float m = m_particles[i].m;
if (m_particles[i].fixed) {
m = 10000000;
}
M(j, j) = m;
M(k, k) = m;
} }
} }
@ -84,8 +121,7 @@ void ParticleSystem::buildMassMatrix(Matrix<float, Dynamic, Dynamic>& M)
/** /**
* Construction de la matrice de rigidité. * Construction de la matrice de rigidité.
*/ */
void ParticleSystem::buildDfDx(Matrix<float, Dynamic, Dynamic>& dfdx) void ParticleSystem::buildDfDx(Matrix<float, Dynamic, Dynamic> &dfdx) {
{
const int numParticles = m_particles.size(); const int numParticles = m_particles.size();
const int numSprings = m_springs.size(); const int numSprings = m_springs.size();
const int dim = 2 * numParticles; const int dim = 2 * numParticles;
@ -93,8 +129,7 @@ void ParticleSystem::buildDfDx(Matrix<float, Dynamic, Dynamic>& dfdx)
dfdx.setZero(); dfdx.setZero();
// Pour chaque ressort... // Pour chaque ressort...
for (const Spring& spring : m_springs) for (const Spring &spring: m_springs) {
{
// TODO // TODO
// //
// Calculer le coefficients alpha et le produit dyadique tel que décrit au cours. // Calculer le coefficients alpha et le produit dyadique tel que décrit au cours.