| Email:
| creator |
Klein, Thomas
| | date |
2002-06-03
| | | | description |
88 pages
| |
Durch die Entwicklung von immer leistungsfähigerer und flexiblerer
Graphikhardware auch im PC-Bereich, die eine realistische
Darstellung von zum Beispiel Wasseroberflächen mit sehr hohen
Bildwiederholungsraten erlaubt, rückt die Simulation von Fluiden in
Echtzeit, immer mehr in den Interessenbereich der Computeranimation.
Die eine Wasseroberfläche auszeichnenden Eigenschaften wie
Reflexion und Brechung des Lichts waren bisher, wenn überhaupt, nur
mit sehr hohem Aufwand in einer Echtzeitdarstellung realisierbar.
Die neuen Entwicklungen in der Graphikhardware, die insbesondere
durch den Spielebereich vorangetrieben werden, wie die Vertex- und
Textureshader-Einheiten, ermöglichen es nun, eine realistische
Repräsentation einer Wasseroberfläche mit ausreichender
Geschwindigkeit darzustellen.
Ziel dieser Arbeit war die Bereitstellung eines Simulationsmoduls
für einen, in einer parallel durchgeführten Studienarbeit
entwickelten, Renderer zur hochqualitativen Darstellung von
Fluidoberflächen, insbesondere von Wasseroberflächen, der die
erweiterten Möglichkeiten, die die neuesten Generationen der
PC-Graphikhardware bieten, ausnutzt. Dieses Simulationsmodul
berechnet, ausgehend von den Navier-Stokes Gleichungen für
inkompressible Fluide, ein Höhenfeld, das die Wasseroberfläche
beschreibt. Aus Geschwindigkeitsgründen wird aber keine
vollständige räumliche Simulation durchgeführt, wie sie
eigentlich für ein Strömungsproblem mit freier Oberfläche nötig
wäre. Stattdessen wird eine zweidimensionalen Strömungssimulation
berechnet und aus den dabei erzeugten Daten das Höhenfeld
generiert. Dabei werden insbesondere Randbedingungen an Hindernissen
und ein- und ausströmende Anteile berücksichtigt.
| | format |
application/pdf
| | 5290236 Bytes | |