Resultate

Wie schon an verschiedenen Stellen in dieser Diplomarbeit erwähnt, sind mit den vorgestellten Verfahren Partikelsimulationen mit minimalem Speicherbedarf möglich. Laut Windows Taskmanager benötigt die Simulation, aus der die folgenden Screenshots stammen, bei 830 dargestellten und 4000 für die Physik verwendeten Partikeln für die Physik und die Oberflächenberechnung gemeinsam unter 20MB. Dabei hängt der Speicherbedarf linear von der Partikelanzahl, der Anzahl der Oberflächenpunkte und der Anzahl der Zellen, die Flüssigkeit enthalten, ab.

Die Bildwiederholfrequenz liegt bei dieser Simulation auf einem Athlon 1.2GHz PC mit ATI Radeon 9600 zwischen 16 und 70 Bildern pro Sekunde.

Die Bilder in diesem Kapitel sind meist Stereoskopien, also Bilder der selben Szene aus leicht variierten Blickwinkeln. Betrachtet man diese Bilder, indem man versucht, hindurch zu blicken, so erfasst das linke Auge das linke Bild und das rechte Auge das rechte Bild und es entsteht ein dreidimensionaler Eindruck. Um das Fokussieren zu erleichtern, ist eine möglichst helle Beleuchtung hilfreich.

Auf diese Weise kann schon bei der Punktewolke in Bild 6.1 die räumliche Verteilung dieser Punkte erfasst werden. Diese Punkte sind die Zentren der Partikel, auf denen die Physik simuliert wird.

Abbildung: Partikel einer Flüssigkeit, die auf eine Ebene strömt.

In Bild 6.2 wird die selbe Punktverteilung, allerdings mit den Verfahren aus Kapitel 4, dargestellt. Die Oberfläche ist rund und wirkt organisch.

Abbildung: Die Oberflächendarstellung zur Partikelverteilung aus Abb. 6.1.

Ohne Abrunden der Oberfläche sieht man allerdings sofort, dass das Gitter des Marching Cube Algorithmus sehr grob ist (siehe Abb. 6.3). Tropfen erscheinen als Oktaeder, die Lichtquellen erzeugen keine Spiegellinien.

Abbildung 6.3: Ohne ATI-TRUFORM wirkt alles eckig und man sieht keine Spiegellinien.

Dass die wie in Abb. 4.10 (a) auf Seite dargestellte Überschneidung von Flächen auch tatsächlich beobachtet werden kann, zeigt Bild 6.4. Entartungen, wie in Bild 4.11 (a) beschrieben, sind mir seit der Verfeinerung des Gitters nicht mehr aufgefallen.

Abbildung: Selbstüberschneidung der Oberfläche.

In Abb. 6.5 verteilen sich Partikel auf einem großen Gebiet. Gerade in Szenen, in denen nicht viele Partikel interagieren, ist die Bildrate besonders hoch. Auch wenn hier ca. 5.000^6.1 Dreiecke die Oberfläche darstellen, werden noch über 35 Bilder pro Sekunde erreicht. Die Oberflächenberechnung wird nur dann langsam, wenn sich viel Oberfläche auf der selben $z$-Koordinate befindet.

Abbildung 6.5: Spritzeffekt.