物理学第一教室の松本剛さんによる作品です。

周期境界条件下の3次元のNavier-Stokes方程式のシミュレーション結果の可視化結果です。 これは乱流状態のシミュレーションで、このような場合には渦度場(速度場のrotationを とったもの)を可視化の対象とすることが一般的です(強い渦は空間的に局在する性質があるので)。

周期境界条件下の3次元のNavier-Stokes方程式のシミュレーション結果の可視化

この例で緑色のかりんとう状のものが、渦度ベクトルの大きさがある特定の値をとる等値面 になります。管的なものと層的なものがあることがわかります。また、太いパイプ状のものが 瞬時の速度場がきめる積分曲線になります(パイプの色は赤が高速、青が低速に対応します)。 渦度ベクトルの大きさでは可視化しにくい大局的な構造(うずまき)が可視化されていることが わかります。

この可視化は、ソフトウェア Paraview によるものです。ここに示した画像のスナップショット について、Paraviewの VR 拡張を使って、Oculus rift や Oculus Go による没入型の 可視化も行いました。