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Realistica simulazione 3D delle valanghe

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Un nuovo modello in grado di simulare fedelmente le valanghe di neve a lastroni e che può essere impiegato, oltre che per la ricerca, anche per film d’animazione.

 

È difficile simulare al computer con la tecnica 3D il distacco e lo scivolamento di un lastrone di neve, poiché in questo fenomeno sono implicati complessi processi fisici. Johan Gaume, ricercatore specializzato in valanghe presso il Politecnico federale di Losanna (EPFL) e l’SLF, ci è riuscito. In collaborazione con Alec van Herwijnen dell’SLF e ricercatori americani ha sviluppato un nuovo modello grazie al quale è possibile riprodurre in tre dimensioni le valanghe di neve a lastroni in modo più realistico e preciso di quanto fatto finora, dal distacco fino allo scivolamento a valle.

 
 

Nell’ultimo anno Gaume ha dedicato diversi mesi a questo progetto lavorando presso l’Università della California di Los Angeles (UCLA), dove ha collaborato con ricercatori che hanno contribuito a realizzare la simulazione della neve per il film d’animazione Disney «Frozen».

Insieme hanno perfezionato un modello di simulazione esistente, verificato con l’aiuto dei dati di misurazione dell’SLF. Tali risultati sono stati pubblicati nella rivista specializzata «Nature Communications».

 

Per la prima volta si è tenuto conto dell’estensione della frattura

Per il modello i ricercatori hanno utilizzato il cosiddetto Material Point Method (MPM), che permette di analizzare il comportamento dei materiali in caso di frattura, e per la prima volta hanno simulato la rottura nello strato fragile e la sua estensione. Si tratta di processi decisivi per il distacco di una valanga di neve a lastroni.

È così che il lastrone di neve perde il legame con gli strati di neve sottostanti e scivola a valle lungo il pendio. Finora questi processi, che si svolgono su scale differenti, non potevano essere simulati con un unico modello.

 

Il nuovo modello contribuirà a comprendere con più esattezza i processi implicati nel distacco e nello scivolamento delle valanghe, permettendo dunque di valutare meglio il pericolo che comportano. Ma potrà anche essere utilizzato per riprodurre le valanghe e la neve nei film d’animazione in modo più realistico di quanto fatto finora.

Comunicato stampa dell’EPFL (in francese o in inglese)

 

In questo video dell’EPFL Johan Gaume spiega il suo nuovo modello di valanga (in inglese, durata 1:50 min):

 

Di più sul background scientifico: Video (in inglese, durata 4:30 min)

 

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