Interaktive elastische zweischichtige Weichkoerpersimulation mit OpenGL

Diese Arbeit stellt ein elastisches 2-Schicht-Facetten-Objekt für die Echtzeitsimulation auf Basis der Physikmodellierung vor. Sie beschreibt den prozeduralen Modellierungsalgorithmus für elastische Objekte mit Partikelsystem vom einfachsten 1D-Objekt bis hin zu komplexeren 2D- und 3D-Objekten. Das 2-schichtige elastische Objekt besteht aus inneren und äußeren Massefederflächen und kompressiblem Innendruck. Die Dichte der inneren Schicht kann sich von der äußeren Schicht unterscheiden; die Bewegung der inneren Schicht kann der Bewegung der äußeren Schicht entgegengesetzt sein. Diese besonderen Eigenschaften, die durch ein einlagiges Objekt nicht erreicht werden können, führen zu einer verbesserten Nachahmung eines weichen Körpers, wie z. B. der flüssigen ungleichmäßigen Verformung von Gewebe. Der Aufbau des 2-lagigen elastischen Objekts ist näher an der physikalischen Struktur des realen Gewebes. Das Inertialverhalten des elastischen Objekts wird in Umgebungen mit Schwerkraft und Kollisionen mit der Umgebung gut dargestellt. Die Kollisionserkennung wird durch die Kollisionsstrafmethode definiert und die Bewegung des Objekts wird durch die Berechnung der gewöhnlichen Differentialgleichung gesteuert. Der Benutzer kann mit den modellierten Objekten interagieren, sie deformieren und die Reaktion auf seine Aktion in Echtzeit beobachten.