HeatDiffusion3D for Android

Die Android-App HeatDiffusion3D simuliert Wärmediffusion in 3D mit einem NxNxN-Gitter, einem expliziten Finite-Differenzen-Verfahren und einer Schnittdarstellung sowie einer Pseudo-3D-Ansicht mit überlagerten Ebenen.

So funktioniert die Simulation:

Grid3D – 3D-Gitter T[x][y][z] mit doppeltem Puffer (aktuell/nächster Punkt), expliziter Finite-Differenzen-Schritt entlang der Wärmeleitungsgleichung dT/dt = α·∇²T, diskreter Laplace-Operator entlang der 6 Nachbarn, isolierte Ränder (Neumann-Verteilung).

HeatDiffusionEngine – umschließt das Gitter, hält die Wärmequellen konstant und garantiert ein stabiles α (≤ 1/6 für das explizite 3D-Schema).

HeatColor – wandelt die Temperatur in eine Farbe um (blau → gelb → rot).

Visualisierung (2 benutzerdefinierte Ansichten):

SliceView – flache XY-Schnittdarstellung mit ausgewählter Z-Ebene, ähnlich einer Heatmap.

IsoView – Pseudo-3D-Ansicht: Alle Z-Ebenen werden mit diagonalem Versatz und Transparenz zur Tiefenwahrnehmung übereinandergelegt.

Steuerelemente in MainActivity: Simulation starten/pausieren/zurücksetzen, Schieberegler zur Auswahl der Z-Ebene, Schieberegler für die Temperatur einer neuen Quelle, Schaltfläche zum Hinzufügen einer weiteren Quelle zur aktuellen Ebene. Das Standardraster ist 15×15×15 groß, mit einer heißen Quelle in der Mitte.