Visualisierung des BrownOut-Phänomens durch Partikelsysteme, Integration und Evaluierung im Bodensimulator des Flying Helicopter Simulator

Abstract

Diese Arbeit zeigt den praktischen Einsatz computergrafischer Partikelsysteme für die Animation des BrownOut-Phänomens und versucht Kriterien zur Gütebeurteilung zu finden. Die theoretischen Grundlagen von Partikelsystemen, geschichtliche Grundlagen, physikalische Einflüsse und Optimierungsmöglichkeiten werden in Kapitel 2 erörtert. Zur Demonstration der vielfältigen Möglichkeiten wurde der klassische Wasserfalleffekt als minimales Partikelsystem mit Kolisionsberechnungen implementiert. Eine Übersicht über die Entstehung und Modellierungsansätze des Phänomens BrownOut wird in Kapitel 3 gegeben. Kapitel 4 beschreibt das entwickelte Animationskonzept, das ein wirbel- und turbulenzbasiertes, analytisches Berechnungsmodell darstellt. Durch ein flexibles Bodenmodell wird eine Erosionssimulation für beliebige Untergründe ermöglicht. Die Umsetzung in ein reales Softwaremodul für den FHS-Bodensimulator befindet sich in Kapitel 5. Es beschreibt die Anforderungen und durchgeführten Implementierungen für die bestehende Render Engine. Der Evaluierungsansatz und der für die Bewertung geschaffene Testparcours sind in Kapitel 6 zu sehen. Ein erstmaliger Pilotentest wurde ebenfalls durchgeführt. Die Ergebnisse und die Schlussfolgerungen für die Weiterentwicklung sind in Kapitel 7 erläutert. Das letzte Kapitel beinhaltet die abschließende Bewertung und gibt einen Ausblick in die zukünftige Arbeit mit der BrownOut-Visualisierung.