sea.h

   1 #pragma once
   2
   3 #include <chrono>
   4 #include <complex>
   5 #include <random>
   6
   7 #include <fftw3.h>
   8
   9 #include "seafwd.h"
  10
  11 #include "complexpair.h"
  12 #include "watersurfacefwd.h"
  13
  14 class Sea
  15 {
  16  public:
  17   Sea(WaterSurfacePtr surface);
  18   ~Sea();
  19   Sea(const Sea&) = delete;
  20   Sea& operator=(const Sea&) = delete;
  21   void update();
  22
  23  private:
  24   static const double PHILLIPS_CONSTANT;
  25   static const double GRAVITATIONAL_CONSTANT;
  26
  27   WaterSurfacePtr m_surface;
  28   double m_windDirection[2];
  29   double m_windSpeed;
  30   std::random_device m_randomDevice;
  31   std::mt19937 m_randomGenerator;
  32   std::normal_distribution<> m_normalDistribution;
  33   std::vector<ComplexPair> m_fourierAmplitudes;
  34   fftw_complex *m_fftwIn, *m_fftwOut;
  35   fftw_plan m_fftwPlan;
  36   std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> m_startTime;
  37
  38   double phillipsSpectrum(double k_x, double k_y) const;
  39   ComplexPair generateFourierAmplitude(double k_x, double k_y);
  40   ComplexPair& fourierAmplitudeAt(int n, int m);
  41   void generateFourierAmplitudes();
  42   double spatialFrequencyForIndex(int n) const;
  43   double getRuntime() const;
  44 };