大家好！ 今天，我将讨论粒子系统的实验。 主要目标是找到可以产生有趣行为的简单规则。
具有简单规则和复杂行为的系统的经典示例是元胞自动机，这是我试图寻找规则的重点。 当然，对于细胞自动机，规则在大多数情况下会更简单。 但是粒子可以更漂亮！
在削减了很多兆的GIF。
细胞汤
首先，我遵循“生命”游戏的脚步：每个粒子都有一个“人口过剩”计数器，该计数器等于到其他粒子的距离的反平方之和。 如果此计数器小于某个限制，即邻居很少，则粒子将被其他粒子吸引，如果邻居很多，则将其排斥。 如果颗粒相交，则它们在任何情况下都会被排斥，以免彼此穿过。
我们将粒子随机散布在场上，看看会发生什么。
有趣的是，事实证明它与细胞类似，并且看起来已经很生动。 例如，您可以添加更多类型的粒子。 让不同的粒子以不同的方式增加邻居的数量，有些甚至可以减少它。
现在，我们的“单元”已变成多层。
这种规则的缺点是它们会产生相当混乱且不稳定的结构。
因此，我们继续前进。
追赶游戏
我们更改游戏规则。 我们将不再计算邻居。 根据它们的类型，让颗粒简单地吸引或排斥。 如果所有粒子属于同一类型，则只有两种选择：它们全部排斥或全部吸引。
如果存在更多类型的粒子，则可以在此处组合哪些粒子将被吸引以及哪些粒子将被排斥。
隐藏文字除了吸引/排斥之外，还可以添加其他选择，例如，以使粒子不会以任何方式相互反应，或者增加影响力的系数，但是我在其中找不到任何有趣的行为。
任何这样的规则都可以用矩阵N * N的形式表示，其中N是粒子类型的数量，并且在每个单元中都存在吸引或排斥。 吸引力用0表示，排斥力用1表示。然后任何矩阵都对应于某个数字，例如，矩阵
表示0101，即5（二进制形式的最后一位是矩阵中的第一位）。 规则的不同矩阵数为
。 例如，对于两种类型的粒子，您将获得16条规则。
规则3似乎与规则7相同，但是如果将它们转换为矩阵，则会得到
和
，这意味着在规则7中，只有米色相互吸引。 在规则3中，米色也吸引了红色。 但是由于红色的密度低，因此具有微妙的效果。 实际上，可以将相同的规则称为3和12，因为粒子的所有行为都是相同的，所以只有颜色改变了位置。 如果仅保留具有唯一行为的规则，则在16条规则中，我们将有10条。对于512种可能组合中的三种类型的粒子，将保留104种唯一组合，而对于65536中的4种-3044，将获得序列
2、10、104、3044 。
回到我们的十个规则。
规则9（矩阵）引起您的注意
，彼此排斥并互相吸引。 随机散布的粒子迅速形成“线”并冻结在其上。
规则1和15也冻结：它们等效于一种粒子（以前的动画GIF）的两个单一规则。 通常，所有规则都是固定的，其矩阵是对称的。 还有不规则矩阵的规则2、3、5和11。 这意味着一种类型的粒子被第二种粒子吸引，第二种粒子被第一种粒子排斥。 追赶开始。
规则3太稳定了，因为它在某个时候停止了“追赶”，如果它们恢复了，那么就很少而且不会持续很长时间。 规则11太混乱了。 保留2和5。
您可以通过某种方式将它们组合在一起，使其变得更加有趣。 我为三种颜色选择了规则105，即矩阵
，这是行为：
一切看起来都很生动，但不稳定。 但是某些反复出现的“活着”的生物呢？ 如何搜索振荡器和滑翔机？ 我们必须再次更改规则！
浮生
我们不会对规则进行太多更改。 而是添加一个新功能。 现在，粒子将在短距离处形成键。 如果粒子被束缚，则它们会不断相互吸引。 这种吸引力不会随着距离的增加而减弱。 但是，如果距离大于某个阈值，则连接断开。
我尝试了三种颜色的不同选项，并确定了红色只能形成一个连接的位置，米色-三个，蓝色-两个，也就是说，您可以在形式中指定最大连接
。
同时，红色不能与其他红色结合，米色和蓝色与其自身颜色的粒子之间的键合不得超过两个，与其他颜色的粒子之间的键合不得超过一个。 这都是矩阵形式：
我玩了不同的拉/推规则，我很喜欢
，也就是说，红色被吸引到蓝色，而在所有其他情况下都被排斥。
这些生物似乎漂浮在液体中或拍打着翅膀。
一对振荡器和一对滑翔机。
固定数字很容易获得：您不需要同时使用红色和蓝色，因为在这些规则中，这是唯一具有吸引力的组合。
但是有时运动会以这种颜色发生。 一些数字开始旋转，从其他数字开始，获得“齿轮”。
结论
将来，比较获得的数字以收集有关其出现频率的统计数据将很有趣。
您还可以将这些规则用作创建具有食物，繁殖，进化的更复杂生物的基础。
您可以由此构建逻辑电路，构建计算器，最好不要
使用处理器 。
玩
v1vendi的 JS实现源代码
Java代码类似的好东西
大波斯菊粒子寿命集群