Che cos'è la simulazione al computer?
La simulazione al computer ha tre significati. La simulazione al computer può fare riferimento a un programma per computer che simula un modello astratto in modo che possa essere studiato e analizzato. Può anche riferirsi a un modello di computer grafica 3D realizzato per rappresentare un oggetto tridimensionale attraverso l'uso di software specializzato. Infine, la simulazione al computer può fare riferimento alla pratica chiamata emulazione in cui le funzioni di un determinato sistema sono riprodotte su un secondo sistema.
Un modello al computer, noto anche come modello computazionale, è una simulazione al computer ampiamente utilizzata nelle scienze e nelle scienze sociali come estensione della modellistica matematica. Una simulazione al computer di questo tipo crea un campionamento di risultati rappresentativi o sequenze di eventi in situazioni in cui è proibitivo riprodurre tutte le possibili conseguenze del modello e i modelli possono essere più o meno astratti. I modelli di computer sono utilizzati in biologia, chimica e fisica, nonché in economia e psicologia. La tipologia dei modelli di computer li classifica in base a un set di quattro variabili. Sono stocastici o deterministici? stato stazionario o dinamico? continuo o discreto? locale o distribuito?
Le simulazioni al computer sotto forma di modelli 3D sono utilizzate nell'assistenza sanitaria, nelle scienze, nell'architettura e, più comunemente, in film, giochi per computer e videogiochi. Molti modelli 3D adottano uno dei due approcci. Da un lato, possono mostrare un oggetto come solido, definendolo dal suo volume. L'alternativa è mostrare il confine o la shell di un oggetto. Questo è il modello predominante per giochi e film.
I modelli 3D possono essere formati in diversi modi. Come alcuni libri per imparare a disegnare, possono basarsi interamente su forme geometriche di base. Mentre i libri di disegno usano cerchi, quadrati, triangoli e altri modelli 2D, la modellazione al computer userebbe palline, cubi e piramidi, per esempio. Questo stile di modellazione è chiamato primitivi perché è limitato all'utilizzo di forme primitive o fondamentali.
Esistono altri tre tipi di formazione del modello. Uno è NURBS (B-spline razionale non uniforme), che è stato originato da due ingegneri che hanno lavorato per le case automobilistiche francesi, Pierre Bézier e Paul de Casteljau. La scelta di Bézier di pubblicare il suo lavoro ha portato il suo nome a essere strettamente associato alle curve. NURBS viene utilizzato nei programmi di progettazione assistita da computer (CAD), nonché nei programmi di produzione, ingegneria e animazione.
La modellazione di spline e patch è simile a NURBS, con la superficie definita da linee curve. La modellazione poligonale forma una mesh poligonale usando segmenti di linea per collegare i vertici. Sono utilizzati in molti modelli 3D, ma possono solo approssimare le superfici curve, poiché ogni poligono è planare.
Il tipo di simulazione al computer noto come emulazione può consentire a un dispositivo di imitarne un altro. Ciò è utile, ad esempio, nel caso in cui un determinato marchio di periferiche per computer abbia il dominio del mercato e periferiche di altre marche possono emulare il dispositivo dominante per facilità d'uso. Gli emulatori software per eseguire il software Apple su altre piattaforme e il software Windows su computer Apple Macintosh è un altro uso per questo tipo di modellazione.