知道速度场，我怎样才能在速度场中找到一个“无质量”粒子的轨迹呢？ - 腾讯云开发者社区

具体性质包括质量m、杨氏模量E和泊松比ν，其中杨氏模量用来测量材料的刚度，决定物体响应外力作用的运动轨迹：较高的杨氏模量会带来更小的形变，以及更刚性和更高频率的运动。...通过将物体视为一系列高斯粒子来进行空间离散化，每个粒子p代表物体的一小部分体积，并携带体积、质量、位置、速度、变形梯度和局部速度场梯度等属性。...MLS-MPM仿真过程仿真器使用MLS-MPM来模拟物体的物理行为，仿真函数接收当前时间步t的粒子位置x、速度v、形变梯度F和局部速度场梯度C，以及粒子的物理属性集合θ（包含所有粒子的质量、杨氏模量、...具体来说，模型使用K-Means聚类算法在t=0时刻创建一组驱动粒子，其中每个驱动粒子由一组物理属性表示，包括位置、速度、形变梯度、局部速度场梯度、杨氏模量、质量、泊松比和体积。...、一根电话线和一顶无檐帽；然后捕捉四个交互视频来说明其在交互后的自然运动，例如戳或拖，再使用真实视频作为额外的对比参考。

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国防科技大学提出ROSEFusion，实现快速相机移动下的高精度在线RGB-D重建

，难以获得高质量的相机轨迹作为真值，作者采用激光扫描仪获取了场景的完整三维重建，通过度量三维重建的完整性和准确性来评价相机跟踪的准确性。...可以看出，ROSEFusion 的轨迹精度、重建质量（包括完整性和准确性）都显著高于其它两个方法。...值得注意的是，ROSEFusion 是在无全局位姿优化、无回环检测、不丢弃任何一帧的情况下达到这样的性能的。...图 7：在 FastCaMo-Synth 快速序列上的相机轨迹精度（ATE）对比（蓝色为最佳）。图 8：在 FastCaMo-Real 快速序列上的重建质量（完整性和准确性）对比（蓝色为最佳）。...图 11：在 ICL-NUIM 数据集的普通速度序列上的相机轨迹精度（ATE）对比（蓝色为最佳，绿色次之）。

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教机器人捏橡皮泥？MIT、IBM, UCSD等联合发布软体操作数据集PlasticineLab

状态任务的状态包括软体的正确表征和操纵器的末端执行器。我们遵循先前工作中广泛使用的基于粒子的模拟方法，将软体物体表示为一个粒子系统，其状态包括粒子的位置、速度以及应变和应力信息。...矩阵中的每一行都包含来自单个粒子的信息：两个表示位置和速度的 3D 向量，两个表示形变梯度和仿射速度场的 3D 矩阵，所有信息堆叠并压平为一个维向量。...对于每个任务，我们提供全局，动作的下限和上限以稳定物理模拟。目标和奖励每个任务都具备一个由质量张量表示的目标形状，它本质上是将其密度场离散为大小为的规则网格。...奖励函数的完整定义包括一个相似性度量以及两个关于操纵器高层次运动的正则化器：其中，为两个形状的质量张量之间的距离，为两个形状质量张量的带符号距离场的点积，鼓励操纵器靠近软体。...材料的属性包括位置、速度、质量、密度和形变梯度。这些属性存储在与材料一起移动的拉格朗日粒子上，而粒子与刚体的相互作用和碰撞在背景欧拉网格上处理。

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为什么很难统一量子力学与广义相对论？

因此，为了描述基本粒子，这些基本粒子通常运动速度非常快，并且是在很高的能量下产生的，物理学家需要将量子力学(QM)与狭义相对论（SR）统一起来。这种统一的结果称为量子场论(QFT)。...这个曲率就是我们所解释的引力，但它远不止如此。大质量粒子利用引力相互作用，但即使是无质量粒子也与时空曲率相互作用。将广义相对论量子化? 为了描述交互作用，我们需要将标准模型的所有其他场耦合到度规场。...问题是，对引力的“天真”量化导致了一种理论在高能量下完全崩溃。这与一个称为重整化的概念有关。粗略地说，任何量子场论都有一些需要实验测量的参数。在不知道这些参数的情况下，所有计算都会是毫无意义的结果。...我们可以量化它，但是我们不能从量子理论中产生任何有意义的结果。这个理论在高能量下会崩溃。您可能想知道，这与重整化有什么关系？非常粗略地说，重整化参数的数目取决于理论被考虑的能量。...相反，广义相对论背后的基本思想是时空是一个动态的、不断变化的物理实体，它不仅影响粒子或在其中运动的场的运动，而且还受它们的影响。

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科研解读 | 对流触发新机制研究：阵风锋与中层垂直风切变的相互作用

天津市多普勒天气雷达观测表明，当天下午大概3点开始在北京上空产生一个较小的对流系统并向东南偏东方向移动，大概下午5点时在其南面约10-20公里处可以看到一条阵风锋，并且一直往东南方向移动。...那么，该阵风锋对其附近的CI过程提供了什么样的作用？该阵风锋附近出现的CI机制与前人的发现相比是否有不一样的有趣故事呢？...首先，利用高时空分辨率资料进行拉格朗日后向粒子轨迹分析发现对流单体中绝大部分空气粒子在对流触发前45 min内来自于边界层以上的自由大气中，因此可以判断该对流属于“高架对流”。...其次，在粒子轨迹上进行垂直加速度动量诊断分析，把空气粒子获得的垂直加速度分解为动力加速度和浮力（热力）加速度两个部分，发现本次CI背后的主要作用是动力加速度。...最后，为了进一步确认该垂直扭转作用背后的物理意义，作者结合对流触发前的垂直流场、散度场和粒子轨迹等特征分析发现，在该阵风锋前沿的向前倾斜的上升气流和来自阵风锋前方的另一支气流在阵风锋上方附近辐合并受到该位置

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重大装备制造多机器人任务分配与运动规划技术研究综述

1.2 多机器人任务分配方法1.2.1 基于线性规划的任务分配方法优化是应用数学的一个分支，目的是从一组可行解中找到问题的最优解，这组可行解受到约束的限制，利用约束的限制定义问题的目标函数，定量描述了系统的目标...轨迹规划是在路径规划的基础上加入时间信息，使用时间二次积分多项式形式表示，通过对时间求一阶与二阶导数获取机器人从初始状态到目标状态的速度与加速度，使机器人的运动曲线尽可能平滑、运动时间尽可能短、运动代价尽可能小...为了得到多机器人的高质量无碰撞路径，陈光友等提出一种基于改进A* 算法和冲突协调策略的多机器人双层规划算法，在二维路径基础上引入时间维度，建立机器人路径时间图，预测机器人时间维度的冲突。...PRM算法分为采样和查询两个步骤，采样过程通过在自由环境中进行随机均匀采样，为每个采样点搜索邻居节点，在此基础上建立无碰撞连接概率路线图，查询过程通过使用搜索算法从路线图中找到一条可行路径。...建立目标函数进行求解，获得无碰撞的轨迹。

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让机器人学会咖啡拉花，得从流体力学搞起！CMU&MIT推出流体模拟平台｜ICLR 2023

或者不同非粘性液体和粘性液体下坠时的轨迹。再上点重磅难度，模拟下气体与液体相遇时的状态。轻松搞定！这时，可能会有朋友疑问：这么多状态下的模拟，到底符不符合物理学或者流体力学呢？...…… 那如此逼近真实世界的模拟，研究团队是怎么做到的呢？...它创建的环境由五个部分组成：配备有用户定义的末端效应器的机器人代理（可外接机器人）从外部网格导入并表示为符号距离场（SDFs）的对象使用形状基元或外部网格创建的对象，用于表示粒子用于在欧拉网格上模拟气体现象的气体场...（包括速度场和其他平流量场，如烟密度和温度）一组用户定义的几何边界，以支持稀疏计算其中，在模拟过程中，对于不同状态的材料会采用不同的计算方法。...对于固体和液体材料，模拟过程使用的是移动最小二乘材料点方法（MLS-MPM），这是一个混合拉格朗日-欧拉方法，使用粒子和网格模拟连续体材料。

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机器学习是如何借鉴物理学思想的？从伊辛模型谈起（万字长文）

它确保了分布的积分为1，由此这是一个合理的概率分布。我们需要这个正则化来计算系统的性质。计算平均值和其他值只能借助一个概率质量函数。...这是单一自旋粒子的平均场能量函数，相当于一个处于有效磁场中的非相互作用自旋粒子H^{eff}=zJm+H。我们为什么说这个自旋粒子是非相互作用的呢？...推导变分自由能原理：Gibbs-Bogoliubov-Feynman不等式我们是否能知道，当我们做出“忽略自旋粒子在其均值附近的波动”的假设时，我们做出了什么样的权衡取舍呢？...更具体地说，我们应该如何评价我们从平均场理论中所得到的结论呢？我们可以通过直接研究这个棘手的配分函数来重新得到在之前部分中出现的平均场的结果。我们可以试着用一个简单一点的函数来估计这个配分函数。...我们怎样才能转换地更快呢？我们怎样才能更有效率地传送机器学习和物理之间的技术呢？代码实例会有帮助么？这篇博文的主旨在于以一个学科社区的语言（物理学）来匹配至另一个社区（机器学习）。

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94岁诺奖得主、「上帝粒子」之父希格斯离世

理论上，传递这种力量的粒子——玻色子，应该是无质量的，就像传播光的光子。...但是光可以穿越整个宇宙，而强相互作用却仅在原子核内部有效，这根据量子物理的规则意味着，传递强力的粒子的质量应该接近于一个质子。那么，强力的传递者是如何获得如此巨大的质量的呢？...这个能量场会作用于试图穿越它的某些粒子，就像是一群随从紧随其后的名人一样，给予了它们质量。这可以被称为一种遍布每一个角落的神秘力量。...「他们先发表了，但我是在Nambu告诉我之后才知道的」。 Higgs曾在采访中表示，「那个时代还没有互联网，这意味着如果他早些看到他们的论文，可能就不会撰写自己的论文了」。...但这个理论也面临着一个难题：如何解释统一理论中弱相互作用的传递者为什么不是无质量的。正巧，Higgs博士提出的能量场为这个问题提供了解答。

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NASA数据集——2016-2019 年北极地区天气研究和预报（WRF）随机时间倒拉格朗日传输（STILT）粒子轨迹文件

只有当粒子对相应的足迹场有非零贡献时，这些粒子文件才会被稀释以保留粒子位置信息。这些粒子文件用于计算配套数据集中的足迹场。确定足迹场的粒子轨迹仅受 WRF 建模域外缘的限制。...每个文件都提供了 WRF-STILT 模拟对一个粒子受体位置在 10 天内的模拟粒子轨迹。...当模拟粒子在全球移动时，其路径会在地球表面留下一个 "足迹"（即一个二维场），该 "足迹 "与位于行星边界下半部的粒子数量成正比；因此，假定该 "足迹 "会累积来自地球表面的通量。...大气运动由气象和研究预测（WRF）模型（Skamarock 和 Klemp，2008 年）中的气象场驱动。WRF 模式的配置是为了在北极、阿拉斯加北部和加拿大西北部生成高质量、高分辨率的气象场。...由此得出的足迹是一个网格产品，它说明了在模拟的时间步骤中，对特定地点、高度和时间测量到的粒子浓度有影响的区域。

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基于深度神经网络的「端到端」学习位移场的方法，用于粒子图像测速

PIV 是实验流体力学中的一项关键技术，用于确定各种复杂工程问题中流场的速度分量。...PIV实验及其分析的设置和一般工作流程。粒子图像测速法是一种非侵入式光学方法，可将浮力粒子（示踪粒子）添加到流动中，其中它们采用周围流体的速度。流动被薄的高功率激光光片照亮以记录这些示踪粒子的运动。...相机用于在短时间间隔 Δt 内记录粒子的两个图像，通常为微秒级。给定来自 PIV 实验的数据，关键问题是确定潜在的位移场，即描述流动中局部位移的矢量场。...RAFT-PIV 在更具挑战性的流场和图像条件（例如低粒子密度和不断变化的光照条件）下也表现良好，这些条件对许多实际应用都很重要。...此外，与物理信息神经网络的结合允许整合控制物理方程，是一个很有前途的新研究方向，可以同时估计各种物理量，例如速度、压力和剪切应力。

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【GAMES101】Lecture 22 物理模拟与仿真

单粒子模拟先来研究粒子的运动，假设有一个速度矢量场，对于确定的位置和时间可以确定粒子的速度就会有一个计算粒子随时间的位置的一阶常微分方程Ordinary Differential Equation...这个欧拉方法的误差和时间间隔Δt有关，这个间隔越小误差越小，间隔越大误差就越大，并且这个误差会因为积累而变得越来越大减小Δt可以减小显式欧拉方法的误差，但是不能改变它的不稳定性，归根结底是因为这个步长无论取的多小始终是无法赶上速度场的变化...）这个实现很简单，什么呢？...，但是会考虑更多的属性，像位置、旋转的角度、速度和角速度，以及它们对时间的导数流体模拟这里是Position-Based的一个简单应用，比如模拟水，我假设水是由很多刚体小球组成的并且这个水不可压缩，...我先考虑每个粒子的属性，然后在网格里面考虑粒子之间的整体作用并记录在网格里面，再对于网格里面的粒子去更新它们的状态完结撒花，用了这个寒假学了games101课程并一直坚持把这个笔记做完，我一开始是先学这个

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灵界的科学丨一、灵界在哪里？

摘自李嗣涔教授《灵界的科学》在国内物理学界近十位学者的见证下，发现我们所处四度时空的物质世界之外，似乎还有一个世界的存在，当年我把这个世界称作信息场，也就是俗称的灵界。...也就是在时间为零的时候，如果知道粒子的位置及速度，那么到时间t的时候，粒子的位置及速度就可以计算出来，但是哥本哈根诠释却把波函数的平方当作粒子出现的或然率，非常的不合理。...由此可以知道，透过意识搬运出去的火柴是藏在信息场或是灵界，只有天眼才看得见，一般人的正常眼睛是看不见的，朱教授因此把信息场叫做「隐态空间」，因为信息场是一个意识的世界，所以火柴在信息场才似乎有了意识，可以闪躲人的拍打...第二假设：量子心灵我提出的「量子心灵」的科学假设认为：意识是一个量子现象，由于虚数时空充满意识及信息网站，虚数ｉ在数学里只是一个符号，但是在物理上它代表了意识，因此我认为复数量子场或量子波函数中虚数ｉ...若一个电子的质量为已知，尺寸可以估计，将其看成一个古典的实心圆球，那就可以计算出电子要转多快才能产生实验所量得的自旋角动量，结果发现旋转速度必须要超过光速，违反相对论，因此在大物理学家包立（Pauli）

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图扑 Web 可视化引擎在仿真分析领域的应用

在数字孪生和仿真研究过程中，会产生大量和三维空间相关的数值信息，比如设备外观的扫描数据、地形扫描数据、生产设备温度场/压力场、流体的速度场、流体扩散，以及各种仿真数据：速度，压力，应力，温度等。...模型三维网格三维网格展示在一个二维面上的属性在上一节 “模型表面贴图” 已介绍过。这里主要介绍三维网格展示三维信息，比如三维速度场，三维温度场等。...SDK 在渲染每一个点的时候，根据点周围的空间 4 个点做插值拟合获得属性值，并根据属性值范围计算出渲染的颜色。...粒子流贴图对于需要在一个面上展示的流体场，比如风场，水流场，压力场等，需要以动态的方式呈现，可以使用图扑粒子插件实现。系统基本原理如下图：二维流体场信息作为贴图资源传给图扑 SDK。...图扑粒子插件可以实现以下参数可调节：粒子的大小粒子的形状粒子的流速粒子数量现实的阈值仿真精度等粒子流体对于需要展示三维空间的矢量场，比如风场，速度场等，需要以动态的方式呈现。可以使用图扑粒子插件实现。

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Python表白代码：“ 星光月夜烟花皆归你，我也归你”（满天烟花盛开、附番外玫瑰）

星光月夜烟花皆归你，我也归你。关于烟花大家都知道多少？有多少表白故事情节都发生在烟花下，想必木木子不用说大家也知道叭~ 今天这则小短文就是关于烟花的故事！...（Tkinter 会自动在这个矩形内绘制一个椭圆） self.lifespan = lifespan #粒子在画布上停留的时间 def update(self...for i in range(1,total_particles): #同一个烟花爆炸出来的粒子大小、速度、坐标都是相同的 r = part(cv...烟花文案——满天星辰 ✨ 凑不够满天星辰那就放烟花给你看 ✨ 烟花很美你看着烟花微笑时的微笑更美 ✨ 你带我看了一场烟花我梦里都是你的微笑 ✨ 若时光是醉世烟花，你能否与我共看璀璨风华 ✨ 心上人有他的烟花之火...烟花是幸福的，因为它自己对留下的瞬间肯定了自己的美丽 ✨ 喜欢你时，我的心里全都是绽放的小小烟花。那，在今年烟花盛开的时候，就让我扑到你怀里好不好？

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流体运动估计光流算法研究

光流法可以获得具有较高分辨率的密集速度矢量场,在小尺度精细结构的测量上有所改进,弥补了基于相关分析法的粒子图像测速技术的不足。...首先,其假设查询窗口内的位移矢量保持一致,这使得获取的速度场空间分辨率低,无法测量流场中的小尺度精细结构。其次,PIV 技术主要用于粒子图像,无法可靠获取标量图像的速度矢量场。...Kohlberger 等人(2003)基于亥姆霍兹分解定理提供了一种对图像序列中的非刚性结构进行稠密运动估计的方法,将速度场分为一个无散度分量和一个无旋度分量之和,使用速度势和流函数对这两个分量进行明确表示...该方法可以直接估计速度势和流函数,利用这两个函数可以获得速度场的更多信息。首先,计算它们的梯度,得到无散度分量和无旋度分量。其次,对它们进行拉普拉斯运算,获得速度场的涡度和散度。...该方法根据流体的速度分布对粒子图像进行分割,将不连续的流场划分为多个连续的速度场。随后,根据速度在每个分割区域中连续变化并且在区域边界处保留速度场的不连续结构的假设建立平滑约束条件。

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激光slam_高德导航术语理解

在粒子滤波中，后验分布的样本，我们称之为“粒子”，每一个粒子都是在时刻t的一个状态的实例化，这个实例化就是在t时刻的真实状态的假设。这里M代表粒子集中粒子的总数。...在实际环境中，粒子总数M通常是一个较大的数字，在一些实现方法中，M是与时间t或者其它与状态的概率密度相关的函数。粒子滤波的思想是通过一组粒子来估计近似状态概率。...（7）粒子维护地图每个粒子都维护了属于自己的地图，即运动轨迹。该步骤执行的操作是更新每个粒子维护的地图。（8）地图更新在ros中进行地图更新。...DWA算法 DWA算法全称为dynamic window approach，其原理主要是在速度空间 ( v , w ) (v,w) (v,w)中采样多组速度，并模拟这些速度在一定时间内的运动轨迹，再通过一个评价函数对这些轨迹打分...1.确定机器人模型在动态窗口算法中，要模拟机器人的轨迹，需要知道机器人的运动模型。

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数据可视化之风向图

不知道哪一个最对你的胃口？...首先介绍一下向量场（Vector Field）的概念。在维基百科的解释是：在向量分析中，向量场是把空间中的每一点指派到一个向量的映射。物理学中的向量场有风场、引力场、电磁场、水流场等等。...可能不同平台的风向图数据有一定差别，但都大同小异。向量场和数据格式，直觉上，我们可以知道，就是把这些向量拟合成平滑线，可以形成如下一个真实的风向。...如何形成线，而且看上去全球范围内有总不能只有一阵风吧（让我想起了木星的大红斑，这场风在木星已经吹了至少200年从来没停过），这揭露了两个问题，1向量场是离散点，而线是平滑，这里面有一个插值问题；2更麻烦的是...，用来记录向量场的信息（范围和速度向量），同时numParticles表示粒子数，即同时有多少条风线在地图上显示。

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particle emitters(粒子发射源)

particle emitters粒子发射源.png image 常用属性 Appearance(外观) 每一个颗粒都是一个小图片或者一组图片序列,可以调整尺寸,颜色,混合模式以及其他颗粒产生时的渲染参数...25,则每秒产生25个颗粒 Warmup duration(暖场时长) 渲染时的粒子产生提前量,可以用来一开始就让整个屏幕直接充满颗粒而无需从头等待慢慢发射 Location(位置) 和形状相关,设置发射器从哪里发射颗粒...image Initial frame(初始帧) 设置第一个动画序列的零起点画面,第零帧对应的是网络中左上角的图片.使用单帧图片时设置为0 Frame rate(帧率) 设置动画的每秒速度.使用单帧图片时设置为...Affected by gravity(受重力影响) 设置重力(引力)对颗粒的影响 Affected by physics fields(受物理场影响) 设置物理场(磁力等)对颗粒的影响 Die on...Collision(碰撞后死亡) 允许场景中的物理实体碰撞并摧毁粒子 Physics Properties(物理属性) 控制物理模拟中粒子物理行为的基础物理属性,一般可保持默认.Mass(质量),bounce

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Lyft推出一种新的实时地图匹配算法

除了噪音和道路几何形状，另一个挑战是缺乏ground truth: 我们实际上不知道司机开车时的真实位置，我们必须找到代理来评估模型的准确性。最后，地图匹配算法的性能依赖于道路网数据的质量。...在高层上看，我们的 MPF 算法跟踪多个“粒子” ，每个粒子代表道路网络中一个轨迹上的一个位置，并根据每个轨迹运行一个无迹卡尔曼滤波器。...每个粒子有4个属性: 概率 p ∈[0,1] 轨迹(即地图交叉点的列表) 平均矢量 x = [ d v ]’ ，其中 d 是汽车在轨道上的位置(单位米) ，v 是汽车的速度(单位米/秒) 一个2x2的协方差矩阵...首先，轨迹延伸（trajectory extension）步骤从粒子在道路网中的当前位置寻找所有可能的轨迹。其次，我们循环遍历这些新的轨迹，在每一个轨迹上，我们运行 UKF 并更新新创建的粒子的概率。...回顾一下，边缘化粒子滤波器维护了一组代表汽车在轨迹上可能位置的粒子，并使用卡尔曼滤波算法对每个粒子进行更新。新算法不仅提供了定位，而且还提供了速度估计和不确定性。

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硬核解决Sora的物理bug！美国四所顶尖高校联合发布：给视频生成器装个物理引擎

国防科技大学提出ROSEFusion，实现快速相机移动下的高精度在线RGB-D重建

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