Universität zu Köln Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung...
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Universität zu KölnHistorisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
Softwaretechnologie II (Teil 2): Simulation und 3D ProgrammierungProf. Dr. phil. Manfred Thaller
SS 2012
1. Kollisionen auflösen◦ 1.1 Impulse◦ 1.2 Kollisionsimpulse◦ 1.3 Durchdringungen beheben◦ 1.4 Einbinden in das Programm
2. Ruhende Kontakte und Reibung◦ 2.1 Ruhende Kräfte◦ 2.2 Mikro-Kollisionen◦ 2.3 Reibungsarten◦ 2.4 Einbinden von Reibung◦ 2.5 Berechnungsproblem
1.1 Impulse1.2 Kollisionsimpulse1.3 Durchdringungen beheben1.4 Einbinden in das Programm
Objekte werden bei Kollision eingedrückt
Kraft gleicht diese Verformung aus und stößt Objekte auseinander
Geht zu schnell um es realistisch zu berechnen
1. Kontaktkoordinaten
2. Wechsel der Geschwindigkeit
3. Wechsel des Impulses
4. Geschwindigkeit nach Kollision
5. Impuls nach Kollision
6. Anwendung
Kontaktkoordinaten
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Wechsel der GeschwindigkeitLineare Komponente◦ Abhängig von
Impulsrichtung und inverser Masse
Winkelkomponente◦ Abhängig von
Winkelgeschwindigkeit und Position zum Ursprung
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Wechsel des Impulses
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Geschwindigkeit nach KollisionGeschwindigkeit nach Kollision ergibt sich aus Kontaktgeschwin-digkeit und Rück-gabekoeffizient
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Impuls nach KollisionErgebnis auf Punkt 4. in Impuls umrechnen
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Anwendung
Lösungsmethoden Lineare Projektion Geschwindigkeits-
basierte Lösung Nichtlineare
Projektion Relaxation
Wie werden mehrere Kontakte behandelt?
Sortiert nach „Schwere“
Feste Iterationszahl um Kollisionen und Geschwindigkeit zu bearbeiten
Feste Iterationszahl um Kollisionen und Geschwindigkeit zu bearbeiten
Alternative: doppelt verlinkte Liste
2.1 Ruhende Kräfte2.2 Mikro-Kollisionen2.3 Reibungsarten2.4 Einbinden von Reibung2.5 Berechnungsproblem
3. Newtonsches Gesetz: Aktion/Reaktion
Kraft zieht erstes Objekte „in das zweite Objekt“
Gegenkraft hält Gleichgewicht
Ruhende Kräfte als Serie von Impulsen
Problem: Objekte „hüpfen“◦ Entfernen der
Geschwindigkeit◦ Verringern des
Rückgabe-koeffizienten
Statische Reibung Dynamische
Reibung Isotropische
Reibung Anisotropische
Reibung
1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der Geschwindigkeit
◦ Jetzt für alle drei Achsen
3. Wechsel des Impulses4. Geschwindigkeit nach Kollision Neu: If-Abfrage zur Überprüfung von
dynamischer oder statischer Reibung1. Impuls nach Kollision2. Anwendung