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Daniel Groh

• 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.
• 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.