# FikoYT Döküm Simülasyonu — Mega Spec

**Tarih:** 2026-03-19
**Kaynak:** 34 ajan takımı araştırma sentezi
**Hedef:** Eşi benzeri görülmemiş, web-native, gerçek zamanlı döküm simülasyonu

---

## Vizyon

Dünyanın ilk tarayıcıda çalışan profesyonel döküm simülasyonu. MAGMASOFT/ProCAST/FLOW-3D'nin $10K-100K/yıl lisanslı masaüstü yazılımlarının yerini alan, sıfır kurulum, WebGPU-hızlandırmalı, IoT-entegre platform.

**"Video mu gerçek mi?" seviyesi** — erimiş metalin blackbody radiation ile parlayan, SSFR ile smooth yüzeyli, foam/bubble ile 3-fazlı gerçekçi görselleştirmesi.

---

## Mevcut Altyapı (8.5/10 Olgunluk)

| Bileşen | Durum | Satır |
|---------|-------|-------|
| SPH Motor (3 solver: DFSPH/PBF/PCISPH) | ✅ Tam | ~5500 |
| WebGPU GPU Pipeline (8-pass grid + solver) | ✅ Tam | ~3000 |
| 21 Malzeme Preset (Al, Fe, Cu, Sn eriyik) | ✅ Tam | 870 |
| 8 Eleman Tipi (inlet/outlet/sensor/thermal) | ✅ Tam | ~2000 |
| SSFR Render (particle/fluid/hybrid) | ✅ Tam | ~1500 |
| Timeline + Senaryo Sistemi | ✅ Tam | 444 |
| Analiz Panel (stats/sensor/heatmap/rapor) | ✅ Tam | ~800 |
| WASM Döküm (LBM D3Q19 + Thermal + Niyama) | ⚠️ Yarım | 551 |
| DFM + Maliyet (CastingCost + Undercut + Draft) | ✅ Tam | ~3000 |
| IoT Altyapısı (Socket.IO + ESP) | ✅ Tam | mevcut |

---

## Kritik Eksikler (Eleştirmen Raporu)

1. **Latent heat** sabit — enthalpy metodu gerekli
2. **SDF collision** shader'da aktif değil
3. **Shrinkage/Niyama** GPU'da yok
4. **Gaz/kabarcık** fizik yok (parametre var)
5. **WASM→JS bağlantısı kopuk**
6. **Kernel normalization** (Shepard) yok — tensile instability
7. **Wendland C2 kernel** eksik
8. **Mushy zone permeability** (Kozeny-Carman) eksik
9. **CSF surface tension** tam değil
10. **Otomatik gating** yok

---

## 3 Faz Implementasyon Planı

### FAZ 1: Motor Güçlendirme (2 hafta)

**Fizik:**
- Wendland C2 kernel ekleme (`sph-ortak-shaders.wgsl.ts`)
- Tensile instability correction (Monaghan)
- Enthalpy-based katılaşma (latent heat düzeltme)
- Mushy zone Kozeny-Carman damping
- GPU Arrhenius viskozite (T-bağımlı)
- Niyama kriteri GPU shader (`FikoDokumNiyama.wgsl.ts`)
- SDF collision aktivasyonu

**Render — "Video mu Gerçek mi?" Seviyesi:**
- Blackbody radiation renklendirme (T→renk: Planck)
- Metal SSFR: yüksek Fresnel (F0=0.8), düşük roughness, HDR emission
- Oxide skin: thin-film interference shader
- HDR + Bloom + tone mapping (ACES Filmic)
- Heat haze (normal distortion post-process)

**Performans:**
- 100K parçacık @60FPS (standart)
- 500K parçacık @30FPS (ultra)

### FAZ 2: Profesyonel Özellikler (3 hafta)

**Fizik:**
- Eulerian termal grid (128³, SPH-grid coupling)
- 3-faz diffuse parçacık (foam/spray/bubble)
- Air entrapment tracking (bifilm index)
- Scheil katılaşma modeli (opsiyonel)
- Kusur tahmin: shrinkage, hot tear, cold shut, misrun

**UX:**
- Wizard-based setup (5 adım)
- Kapsamlı malzeme DB (20+ alaşım, termal özellikler)
- Simülasyon karşılaştırma modu (what-if)
- Cross-section slider (X/Y/Z kesit)
- Timeline scrubbing + event markers
- PDF rapor export (otomatik bulgular)

**Maliyet Entegrasyonu:**
- Simülasyondan fire oranı → FikoCastingCost
- Niyama → reddetme riski skoru
- Otomatik DFM sorunları (porozite, misrun)

### FAZ 3: Eşsiz Özellikler (4 hafta)

**AI-Guided Gating Design:**
- Thermal modulus map → hot spot tespiti
- Voronoi decomposition → feeding zone'lar
- Kural tabanlı riser/runner boyutlandırma
- Simülasyon doğrulamalı iterasyon

**IoT Digital Twin:**
- Dökümhane sensör gateway (Socket.IO)
- Canlı simülasyon overlay (tahmin vs gerçek)
- Model kalibrasyonu (Bayesian opt)

**Collaborative Simulation:**
- Socket.IO room'lar ile çoklu kullanıcı
- Cursor presence + 3D annotation
- Parametre sync (CRDT)

---

## Teknik Detaylar

### Motor Mimarisi

```
FikoDokumOrchestrator (YENİ)
├─ FikoSPHMotor (mevcut) — dolum simulasyonu
├─ FikoTermalGrid (YENİ) — Eulerian 128³ termal çözücü
├─ FikoDokumAnaliz (YENİ) — Niyama, porozite, kusur
└─ FikoDokumRapor (YENİ) — IKart, PDF çıktı
```

Konum: `fiko-sph-sivi/dokum/` (mevcut klasör genişletilir)

### GPU Pipeline (Frame Başına)

```
1. SPH Grid rebuild (8 pass)         ~3ms
2. SPH Solver (DFSPH 8 pass)         ~5ms
3. SPH Integration + SDF collision   ~1ms
4. Termal grid diffusion             ~1ms
5. SPH-Grid coupling                 ~0.5ms
6. Faz değişimi + Kozeny-Carman      ~0.5ms
7. Diffuse generate + advect         ~1ms
8. Niyama hesapla (her N frame)      ~0.5ms
9. SSFR Render (5 pass)              ~3ms
TOPLAM: ~15ms → 60FPS
```

### Kalite Seviyeleri

| Seviye | Parçacık | GPU MB | FPS | Termal | Kullanım |
|--------|----------|--------|-----|--------|----------|
| Preview | 10K | 5 | 60 | - | Eleman yerleştirme |
| Standard | 100K | 25 | 60 | - | Günlük analiz |
| High | 250K | 50 | 60 | 64³ | Detaylı analiz |
| Ultra | 500K | 95 | 30 | 128³ | Sunum/rapor |
| Offline | 2M | 300 | 5 | 128³ | Nihai doğrulama |

### Malzeme Veritabanı (Faz 2)

Al alaşımları (A356, A380, AlSi12), Demir döküm (GG25, GGG40/50/60), Çelik (GP240GH, CF8M), Bakır (CuSn10, pirinç), Magnezyum (AZ91), Çinko (Zamak 3/5)

Her alaşım: T_solidus, T_liquidus, ρ(T), μ(T), k(T), Cp(T), L, σ(T), f_s(T)

### Döküm Türleri (Modüler)

Faz 1: Kum döküm, Basınçlı döküm (HPDC), Kokil döküm
Faz 2: LPDC, Hassas döküm, Savurma döküm

Çekirdek çözücü paylaşılır, her tür kendi modülünü ekler.

### Doğrulama Benchmark'ları

1. Poiseuille flow (viskozite)
2. Dam break (SPH klasik)
3. 1D heat conduction (termal)
4. Stefan problem (katılaşma)
5. Lid-driven cavity (akış)
6. Düz plaka döküm (endüstriyel)
7. Step plate (kademeli kalınlık)

---

## Rekabet Avantajı

| FikoYT | Rakipler (MAGMASOFT/ProCAST/FLOW-3D) |
|--------|---------------------------------------|
| Web-native (sıfır kurulum) | Masaüstü kurulum + dongle |
| Gerçek zamanlı (saniyeler) | Offline (saatler/günler) |
| Ücretsiz/SaaS | $10K-100K/yıl |
| IoT Digital Twin | Kapalı ekosistem |
| Collaborative (çoklu kullanıcı) | Tek kullanıcı |
| AI Gating Design | Manuel tasarım |
| Entegre CAD+DFM+Maliyet | Ayrı araçlar |
| Modern UX (2026) | 1990'lar arayüzü |

**Tarayıcıda çalışan döküm simülasyonu yapan şirket sayısı: 0**

---

## Dosya Yapısı (Yeni/Değişen)

```
fiko-sph-sivi/
  dokum/
    FikoDokumOrchestrator.ts     ← YENİ: Unified controller
    FikoDokumConfig.ts           ← YENİ: Döküm süreç config
    FikoDokumAnaliz.ts           ← YENİ: Niyama, porozite
    FikoDokumRapor.ts            ← YENİ: Rapor + IKart
    IDokumSimulasyon.ts          ← YENİ: API interface
  gpu/
    FikoDokumNiyama.wgsl.ts      ← YENİ: GPU Niyama
    FikoDokumThermal.wgsl.ts     ← YENİ: GPU Eulerian termal
    sph-ortak-shaders.wgsl.ts    ← DEĞİŞ: +Wendland C2
    sph-dfsph-shaders.wgsl.ts    ← DEĞİŞ: +Tensile corr
  render/
    sph-metal-shaders.wgsl.ts    ← YENİ: Blackbody + oxide
    sph-postprocess.wgsl.ts      ← YENİ: Bloom + haze
  FikoSPHMotor.ts                ← DEĞİŞ: Enthalpy, Kozeny
  FikoSPHParametreler.ts         ← DEĞİŞ: +Scheil, Niyama params
  FikoSPHMalzemeKutuphanesi.ts   ← DEĞİŞ: +k_kati, partitionK
fikoyt-wasm/src/dokum/
  cavity_extract.rs              ← YENİ: Kalıp boşluğu çıkarma
  runner_optimizer.rs            ← YENİ: Gating optimizasyonu
```