Convergent Science와 Rescale이 협력하여 Manning "Wobly" 패스 시뮬레이션

축구

매주 일요일, 월요일, 목요일 수백만 명의 미국인이 자신이 좋아하는 선수가 경기장에 돼지 가죽을 던지는 모습을 시청합니다. 각 플레이, 게임, 시즌에 따라 긴장감과 감정이 오르락내리락합니다. Peyton Manning 팬이라면 의심할 바 없이 "그게 무슨 패스였지?"라는 몇 가지와 함께 이러한 우여곡절을 느꼈을 것입니다. 코멘트. 매닝은 자신의 패스가 때때로 약간 "흔들리는" 것을 공개적으로 인정하지만, "또한 '흔들리는' 터치다운도 많이 던집니다."   

“흔들리는 패스의 효과는 무엇인가?”라는 질문이 제기됩니다. 내 말은, Manning이 그렇게 하고 틀림없이 NFL 최고의 쿼터백 중 하나라면; 무슨 큰일이야?

Convergent Science와 Rescale은 이 "흔들리는" 패스의 효과를 연구하기 위해 전산유체역학(CFD)과 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 Manning의 패스 뒤에 숨은 과학을 살펴보기 위해 협력했습니다.

이 연구는 Convergent Science의 CONVERGE™ CFD 솔버를 사용하여 계산되었습니다. 여기에는 시뮬레이션 설정을 단순화하는 자동화된 메싱 프로세스가 포함되어 있습니다. CFD 시뮬레이션에 최적화된 하드웨어에서 신속하게 분석을 실행하기 위해 Rescale은 주문형 고성능 컴퓨팅 클라우드 시뮬레이션 플랫폼을 제공했습니다.

 S시뮬레이션 개요(경고: 아래 엔지니어링 내용)

CFD를 사용하여 축구공의 비행을 정확하게 시뮬레이션하려면 CONVERGE 소프트웨어 내의 FSI(유체 구조 상호 작용) 기능을 활용해야 합니다. 즉, 흔들림이 패스의 거리와 낙하에 미치는 영향을 정확하게 결정하려면 워블리 패스와 나선형 패스의 공기역학적 항력을 고려해야 합니다. 축구공에 작용하는 압력은 비행 방향을 결정하기 위해 통합되어야 하며, 이는 메시를 퍼즐의 가장 중요한 조각으로 만듭니다.

이 시뮬레이션에서는 고정 임베딩과 AMR(Adaptive Mesh Refinement)이 사용됩니다. 고정 임베딩은 방향에 관계없이 공 표면에서 충분한 그리드 해상도를 유지하며 AMR은 속도 장을 기반으로 후류 영역을 동적으로 해결하는 데 사용됩니다. 이 특정 시뮬레이션에서는 축구공의 질량 중심이 형상을 기반으로 계산됩니다. 공에는 초기 속도와 회전이 주어집니다. 예상대로 회전율은 공의 안정성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

스크린 샷 - 2014-11-10 --10.25.49-AM에
그림 1: 두 축구공의 비행을 비교합니다. "워블"이 있는 낮은 회전수를 가진 공은 불안정한 비행을 가지며 약간 더 짧은 거리를 커버합니다. 이미지 제공: 융합과학

더 낮은 속도로 회전하는 패스는 우리가 연구하려는 트레이드마크 "워블"을 더 많이 생성할 것으로 예상됩니다. 더 높은 속도나 회전 속도로 패스를 회전시키면 모든 쿼터백이 달성하려고 하는 멋진 나선형이 생성됩니다.
우리의 분석에 따르면 꽤 급격한 "워블"(그림 2) 효과는 미미했습니다. 거리는 1야드(17M)에 비해 약 15.5야드 줄어들었고 나선보다 약간 더 떨어졌을 뿐입니다. 확실히 이것은 모든 것이 일정하게 유지되는 불완전한 패스와 완전한 패스의 차이일 수 있습니다. 매닝이 입증한 것처럼 오늘날 고도로 훈련된 운동선수의 경우 이는 쉽게 보상될 수 있습니다.

모델링-워블리-패스
그림 2: 상단: CONVERGE의 시뮬레이션, "워블"이 포함된 축구. 그림 2, 하단: CONVERGE의 시뮬레이션, 축구 나선형. 이미지 제공: Convergent Science.

결론

Manning은 NFL에서 가장 아름다운 패스를 갖고 있지는 않지만 확실히 효과적인 패스를 갖고 있습니다. 이번 시즌 24개의 터치다운과 단 5개의 인터셉트를 보유한 Peyton Manning은 리그 최고의 쿼터백 중 하나입니다. 우리는 거리와 볼 드롭에 대한 "워블"의 물리적 영향을 연구할 수 있지만, 인간적인 요소와 최고 등급의 운동선수가 이러한 물리적 현상을 얼마나 빨리 설명할지는 설명할 수 없습니다.

Rescale에서 자신만의 축구 모델을 실행하고 싶으신가요? 이제 할 수 있습니다. 그냥 클릭하세요 여기에서 지금 확인해 보세요.. Rescale 또는 Rescale 플랫폼에서 CONVERGE를 실행하는 방법에 대한 자세한 내용을 알고 싶으시면 문의해 주세요. info@rescale.com.

비슷한 게시물