Empaquetamiento de esferas 3D

Comprobación experimental de cuál es el empaquetamiento más compacto de esferas en tres dimensiones. 400 esferas con fuerza elástica de todas con todas y posiciones iniciales aleatorias. Se incluye fuerza de fricción para alcanzar equilibrio.

Dada la atracción de todas con todas, el equilibrio se alcanza en forma de esfera con todas las esferas empaquetadas para minimizar el tamaño de la esfera.

Por limitaciones de la simulación, si se deja transcurrir mucho tiempo (más cuanto menor velocidad de simulación) las esferas acaban superponiéndose.

Con los controles "friccion" y "ke" se ajusta el coeficiente de rozamiento (F=-friccion.v) y la constante elástica entre esferas (F= -ke.r). Con el control "corte" se invisibilizan las esferas con y > corte, de forma que se puede observar mejor la distribución de las esferas.

Para arrancar la simulación, pulsar P o quitar el check del control "para". Con la tecla W se puede acercar la cámara y con la tecla S se aleja.

A la izquierda de la pantalla aparece el valor de "radio ext", la distancia de la esfera más externa al punto central, y la "cuenta" del total de esferas cuyo centro está dentro de un cubo de lado 2 * "corte". Es decir, el centro de la distribución de esferas es el punto (0,200,0), y la "cuenta" es el número de esferas cuyo centro cumple abs(x)<"corte" y abs(y-200)<"corte" y abs(z)<"corte". El radio de cada esfera es de 10, así que "cuenta" es del orden 2*("corte"+10)/(2*10) al cubo. El número exacto permite estimar el factor de empaquetamiento.

Simular
c