N体模拟数据可视化 LightningChart®

N体模拟数据可视化 LightningChart

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N体模拟也许是目前最先进的数据可视化类型之一。事实上，我们现在谈论的不再是以商业为中心的传统数据的可视化，现在它甚至超越了比如振动分析等先进数据源。

那么，什么是N体模拟？

N体模拟是对一个 "n"（数量）的粒子的可视化呈现，这些粒子保持一种力，使它们相互作用，在不同的方向和时间空间内不断运动。

那么，为什么N体模拟是一种先进的可视化类型？

由于其在研究领域的应用和使用性质，它被认为是一种先进的可视化类型。例如，它的应用之一是在天体物理学中用于模拟天体粒子、星际云和其他天体。

目录

• 什么是N体模拟？ 

• 研究应用和研究领域 
• N型体模拟实例 

• N体模拟的数据可视化 

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• 什么是N体模拟？

  在天体物理学中，N体模拟是指不同粒子由于重力和静电力的作用而相互吸引的可视化。

  简单地说，静电是包含在含有电荷的粒子中的(会使它们相互吸引的力或电）。

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这就是N体类型的模拟的目的，为了将在一个时间框架内的体（粒子）之间发生的运动进行可视化，而这个时间框以是无限的！因此，在数个N体或粒子相遇的情况下，它们会交换电活动（能量）。因此，在N个体或粒子相遇的情况下会交换电活动（能量）。

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研究应用和研究领域

天体物理学

最常见的应用之一是在天体物理学领域。N体模拟帮助研究人员直观地看到不同天体的形成，了解不同的事件，如星系的形成。N体模拟在该领域的主要应用是研究粒子之间存在的引力。

每个粒子都可以代表一定环境中的一个物体（例如，宇宙），而且在现实生活中，这些物体可以是无限的，这就是这种模拟的复杂性所在！

分子动力学

作为生物学和化学的一部分，这种类型的模拟被频繁地用于研究粒子的大数据集。正如斯图加特大学可视化和互动系统研究所建议的那样，这是一个要求特别高的领域，不仅需要大的渲染能力，还需要互动性和最高的性能。

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N体模拟例子

例子1

也许天体模拟最重要的例子之一是 "千年模拟项目"，它能够计算并显示暗物质在宇宙中的分布情况，输入了10^10个数据点（实际上是100多亿个数据点）。

简单地说，暗物质是指一种无形的物体，是一种看不见的东西，但天体物理学确实知道它的存在，因为他们可以研究它对其他天体的后果和影响。

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例子2

你有没有想象过，当宇宙的年龄只有现在的5%时，它是什么样子的？

下一个例子显示了一堆星系，以及它们在整个数十亿年的时间里从一开始就是如何演变的。在可视化的开头，你可以看到宇宙只有其实际年龄的5%时的情况。

https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/galform/data_vis/c13309_evol_mpeg4.avi

到了后面，您能看到的是一个巨大的冲击波，释放出巨大的能量。

看到能够以更大的形式出现的粒子的相互作用，例如，天体，难道不有趣吗？

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例子3

10^3个数据点的LightningChart N体模拟。

这个例子包含在LightningChart .NET科学数据可视化库中，用于桌面应用开发。可视化显示了超过1000个不同粒子对人工力量反应的数据点。

可视化内的物体可以是任何类型的不同物理天体，如恒星、行星、黑洞、太阳系或星系。

在模拟中，引力是在粒子之间吸引和排斥的力量。

OneDrive for Business

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 N体模拟的数据可视化解决方案

正如所见，这种类型的可视化的应用是多种多样的，在天体物理学中被广泛使用。

今天，只有少数开源的解决方案，甚至更少的商业解决方案可以提供如此先进和技术要求高的可视化类型。

根据可视化库或软件的不同，N-体模拟可能会遇到只渲染数千个数据点的限制，而不是数百万个。这是因为现代计算机只使用CPU而不是GPU来计算基本的算术运算。

有了更强大的处理器，可以渲染更多的数据点。

LightningChart .NET是一个先进的数据可视化组件，只为整合在桌面应用程序中的高性能科学和高级数据可视化而定制。

在LightningChart中，你会发现先进的和最高性能的数据可视化，用于先进的目的，如N体模拟，LiDar数据，医疗应用的ECG，振动分析，金融交易，地理，数字处理，以及170多种图表类型!

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