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