Далее приведены описания нескольких двумерных систем частиц, моделирующих природные явления

Огонь

Атрибуты частицы-искры:

Цвет, размер, длина оставляемого следа, коэффициент угасания, скорость движения (величина, на которую частица смещается по осям Х,Y за один такт).

Инициализация примера на рисунке:

цвет для всех частиц одинаковый: R = 255, G = B = 0.

координаты: y одинаковый у всех частиц, х выбирается случайным образом для каждой частицы.

размер от 2 до 10, выбираются случайным образом.

время жизни от 0 до 120 тактов.

длина следа от 0 до 30.

коэффициент угасания от 1 до 10.

скорость по х = 0, по у = 1.

сила ветра 2.

Максимальное количество частиц: 400.

Правила поведения частиц на каждом такте:

х меняется на "скорость по х" плюс-минус "сила ветра", у меняется на "скорость по у".

Искры рождаются на дне системы (т.е. y-координата новой частицы фиксирована, x-координата выбирается случайным образом). После рождения частица на каждом такте поднимается наверх под действием выталкивающей силы, одновременно сдвигаясь влево или вправо под действием движений воздуха (направление вычисляется случайным образом), и со временем угасая.

Угасание проявляется в виде изменения цвета и размера искры: каждый такт времени цвет меняется на величину, задаваемую коэффициентом угасания. От каждой частицы остается след, пропадающий через несколько тактов времени (количество тиков за которое след угасает, задается свойством "длина оставляемого следа"). Время жизни каждой частицы выбирается случайным образом в некоторых заданных пределах: искорка может истлеть раньше или позже.

В первый такт рождается одна частица и каждый следующий такт рождается еще одна до тех пор пока их количество не станет больше некоторой пороговой величины. Когда какая-либо частица умирает, рождается новая частица. Таким образом, система оказывается зацикленной.

Водопад

Атрибуты частицы:

Цвет, размер капель, скорость, след (необязательный атрибут, т.к. след может и не оставаться).

В момент зарождения атрибуты задаются случайным образом.

Инициализация примера на рисунке:

цвет для каждой частицы выбирается случайным образом: B = random * 255, R = G = B / 4.

координаты (0, 0).

размер от 1 до 10.

время жизни от 0 до 360.

длина следа 2.

постоянная гравитация, присутствующая в системе 3.

сила всплеска 0.

скорость по х = 1, по у = 6.

колебание капель воды = 2.

Максимальное количество частиц: 400

Правила поведения частиц на каждом такте:

каждый такт времени х увеличивается на "скорость по х" плюс-минус величина колебания капель воды, шаг по у на "скорость по у" плюс-минус величина колебания капель воды.

каждый такт времени скорость по у увеличивается на величину от 0 до 4 гравитаций плюс сила всплеска (изначально сила всплеска равно нулю).

если координата у достигла 0, сила всплеска меняется в 25% случаев - при этом она становится равной от 0 до -4 гравитаций, иначе скорость по у становится равной 0; если сила всплеска уже отлична от нуля, то она уменьшается на 2.

Из левого верхнего угла системы под напором течет вода (частицы - капли воды): x- и y-координаты каждой новой частицы фиксированы. Под действием силы тяжести и силы напора воды капли падают вниз по параболе. Упав вниз (достигнув фиксированной y-коориднаты), капля может отскочить от дна, образуя брызг, либо уплыть по дну вправо или влево. Количество и амплитуда брызг зависит от скорости, с которой капля упала или, в более простом случае, выбирается случайным образом.

В первый такт времени рождаются сразу все частицы системы. Когда частица умирает, рождается новая частица. Эта система эмулирует фонтан: количество воды в системе ограничено и циркулирует по замкнутому кругу. Время жизни капли выбирается случайно в некоторых заданных пределах - это время, за которое эта капля воды в фонтане совершит полный цикл.

Снег

Атрибуты частицы:

Цвет, размер, скорость.

В момент зарождения атрибуты задаются случайным образом.

Инициализация примера на рисунке:

цвет для каждой частицы считается так: синяя компонента random * 128 + 128, красная и зеленая компоненты равны половине от синей компоненты

координаты (random * m_width, 0)

скорость по х и по у равна 1

размер от 1 до 10

время жизни от 0 до 800

Максимальное количество частиц: 200

Правила поведения частиц на каждом такте:

каждый тик времени х увеличивается на от -2 до 2 "скоростей по х", у увеличивается на "скорость по у"

если координата у достигла 0, скорость по у становится равной 0

Частицы-снежинки рождаются на верхней границе системы (y-координата новой частицы фиксирована, x-координата выбирается случайным образом) и падают вниз, одновременно сдвигаясь вправо или влево под движением ветра (направление выбирается также случайным образом). Атрибуты могут быть фиксированными все время жизни частицы, а могут изменяться при падении - например, во время падения частица не оставляет следа, а, упав на дно, "тает", меняя цвет и размер. Время жизни снежинки выбирается случайно в некоторых заданных пределах - это то самое время, за которое снежинка растает. Снежинка может "растаять", не долетев до дна.

В первый такт времени рождается одна частица и каждый следующий такт рождается еще одна до тех пор пока их количество не станет больше некоторого порога. Когда частица умирает, рождается новая частица. Таким образом система оказывается зацикленной.

Индивидуальные задания:

Задание 1.

Эмиттер – точка с заданным направлением, которое варьируется случайным образом в определенных пределах.
Обязательные параметры: скорость уменьшается с удалением от эмиттера