include/sea.h

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  15  *
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  17  * along with Foobar.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #pragma once
  21
  22 #include <chrono>
  23 #include <complex>
  24 #include <random>
  25
  26 #include <fftw3.h>
  27
  28 #include "seafwd.h"
  29
  30 #include "watersurfacefwd.h"
  31
  32 class Sea
  33 {
  34  public:
  35   Sea(WaterSurfacePtr surface, double windSpeed, double magicConstant);
  36   ~Sea();
  37   Sea(const Sea&) = delete;
  38   Sea& operator=(const Sea&) = delete;
  39   void update();
  40
  41  private:
  42   static const double GRAVITATIONAL_CONSTANT;
  43
  44   WaterSurfacePtr m_surface;
  45   double m_windDirection[2];
  46   double m_windSpeed;
  47   double m_magicConstant;
  48   std::random_device m_randomDevice;
  49   std::mt19937 m_randomGenerator;
  50   std::normal_distribution<> m_normalDistribution;
  51   std::vector<std::complex<double>> m_fourierAmplitudes;
  52   fftw_complex *m_fftwIn, *m_fftwOut;
  53   fftw_plan m_fftwPlan;
  54   std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> m_startTime;
  55
  56   double phillipsSpectrum(double k_x, double k_y) const;
  57   std::complex<double>& fourierAmplitudeAt(int n, int m);
  58   void generateFourierAmplitudes();
  59   double spatialFrequencyForIndex(int n) const;
  60   double getRuntime() const;
  61 };