Echtzeit-Simulation eines wassergefüllten Ballons mit Feder-Masse-Dämpfer-Systemen

In dieser Diplomarbeit wird ein Echtzeit-Verfahren vorgestellt, um einen wassergefüllten Ballon zu simulieren. Grundlage des Verfahrens ist ein Feder-Masse-Dämpfer–System, das zusammen mit Methoden zur Erhaltung des Inne
In dieser Diplomarbeit wird ein Echtzeit-Verfahren vorgestellt, um einen wassergefüllten Ballon zu simulieren. Grundlage des Verfahrens ist ein Feder-Masse-Dämpfer–System, das zusammen mit Methoden zur Erhaltung des Innenvolumens sowie einer topologieerhaltenden Datenstruktur kombiniert wurde. Die Masse des Wassers wird dabei auf Massepartikel an der Oberfläche des Gummiballons aufgeteilt, an denen die Wirkung der physikalischen Kräfte Gravitation, Innendruck und elastische Zugkraft der Oberfläche ausgewertet wird. Dies erfolgt durch iterative Anwendung eines Simulationsschrittes, bei dem die auf die Massepartikel wirkenden Beschleunigungen ermittelt und in eine Bewegung übertragen wird. Bei der Umsetzung in C++ wurde das Verfahren mit Hilfe des Echtzeit-3D-Szenengraphen OGRE (Object-oriented Graphics Rendering Engine) implementiert.
Mögliche Einsatzgebiete sind interaktive Simulationsumgebungen oder andere Echtzeit-Anwendungen in den Bereichen Multimedia und Unterhaltung sowie Nicht-Echtzeit-Verfahren zur Bildgenerierung und physikalischen Simulation.
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This thesis introduces a method to simulate a water-filled balloon. This is accomplished by using a Spring–Mass–Damper-System, which was combined together with methods for sustaining the interior volume as well as a topo
This thesis introduces a method to simulate a water-filled balloon. This is accomplished by using a Spring–Mass–Damper-System, which was combined together with methods for sustaining the interior volume as well as a topologyconserving data structure. For this purpose the mass of the water is split to mass particles on the surface of the rubber ballon, at which the effect of the physical forces gravitation, internal pressure and elastic traction of the surface are evaluated. This is done by applying an iterative simulation step, which determines a mass particles acceleration and transforms it into movement. The method was implemented in C++ using the realtime-scenegraph OGRE (Object-oriented Graphics Rendering Engine).
Possible applications are interactive simulation environments or other real-time applications such as in multimedia and entertainment as well as non-realtime procedures in the field of digital image generation and physical simulations.
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Metadaten
Author:Daniel Groh
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-421950
URL:http://www.gdv.informatik.uni-frankfurt.de/abschlussarbeiten/pdf/Diplomarbeiten_final/Diplomarbeit_dgroh.pdf
Referee:Detlef Krömker
Advisor:Tobias Breiner
Document Type:Diplom Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2016/11/23
Year of first Publication:2007
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Release Date:2016/11/23
Pagenumber:79
Note:
Diese Arbeit dürfen wir leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht außerhalb der UB anbieten, benutzen Sie ersatzweise die o.g. URL.
HeBIS PPN:396794718
Institutes:Informatik
Dewey Decimal Classification:004 Datenverarbeitung; Informatik
530 Physik
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG

$Rev: 11761 $