Zusammenfassung
In diesem Kapitel erläutern wir zunächst den Begriff der prozeduralen Animation und wenden uns dann der physikalisch basierten Animation zu. Dazu erläutern wir zunächst die physikalischen Gesetze und Größen, die die Bewegung eines einzelnen Massepunktes beschreiben. Dabei können wir bereits viele physikalische Begriffe einführen, die wir im Weiteren verwenden werden. In einem zweiten Schritt erweitern wir diese Beschreibung auf ein System mit zwei Massepunkten, um schließlich Systeme mit beliebig vielen Massepunkten zu beschreiben. Um konkrete Bewegungen von Massepunkten zu beschreiben, werden physikalisch basierte Modelle erstellt, mit denen die gewünschte Animation erzeugt werden kann. Wir zeigen, wie Massepunkte und Kräfte in einer Animations-API implementiert werden können. Um die tatsächlichen Bewegungen der Massepunkte zu erzeugen, wird eine Simulation des Modells durchgeführt. Dazu müssen numerische Näherungslösungen von Differentialgleichungen berechnet werden. Wir stellen einfache numerische Lösungsverfahren vor und diskutieren deren Genauigkeit und Rechenaufwand.
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Literatur
Arnold VI (1988) Mathematische Methoden der klassischen Mechanik. Birkhäuser, Basel
Aulbach B (2004) Gewöhnliche Differenzialgleichungen, 2. Aufl. Spektrum Akademischer, München
David Baraff und Andrew Witkin (2001) Physically based modelling: Online SIGGRAPH 2001 Course Notes
Coutinho MG (2013) Guide to Dynamic Simulations of Rigid Bodies and Particle Systems. Simulation Foundations, Methods and Applications. Springer, London
Coumans E (2015) Bullet 2.83 Physics SDK Manual. http://bulletphysics.org. Zugegriffen: 22. Nov. 2022
Deuflhard P (2008) Numerische Mathematik, 3. Aufl. De Gruyter Studium. de Gruyter, Berlin
Dahmen W, Reusken A (2008) Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 2., korrigierte Aufl. Springer, Berlin
Eberly DH (2010) Game physics, 2. Aufl. Morgan Kaufmann, Amsterdam
Erleben K et al (2005) Physics-based animation, 1 Aufl. Charles River Media, Hingham
Gerthsen C, Meschede D (2015) Gerthsen Physik, 25. Aufl. Springer Spektrum, Berlin
Harten U (2005) Physik: Einführung für Ingenieure und Naturwissenschaftler ; [Extras im Web], 2., durchges. und korrigierte Aufl. Springer-Lehrbuch, Berlin
House DH (2017) Foundations of physically based modeling and animation. CRC Press, Oakville
Kim D (2017) Fluid engine development. Taylor & Francis a CRC PressTaylor & Francis Group, Boca Raton
Millington I (2010) Game physics engine development: How to build a robust commercial-grade physics engine for your game, second edition, 2. Aufl. Elsevier und Morgan Kaufmann Publishers, Amsterdam
Neher M (2018) Anschauliche höhere Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer Vieweg, Wiesbaden
Papula L (2015) Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 14., überarbeitete und erweiterte Aufl. Springer Vieweg, Wiesbaden
Parent R (2012) Computer animation: algorithms and techniques, 3 Aufl. Morgan Kaufmann, San Francisco
Stoer J, Bulirsch (2005) Numerische Mathematik: Eine Einführung – unter Berücksichtigung von Vorlesungen von F. L. Bauer, Fünfte Aufl. Berlin, Springer-Lehrbuch
Schwarz HR, Köckler N (2009) Numerische Mathematik. Vieweg+Teubner, Berlin
Stam J (2015) The art of fluid animation. CRC Press, Natick
Tipler PA et al (2015) Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, 7. dt. Aufl. Springer Spektrum, Berlin
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Grünvogel, S.M. (2024). Physikalisch basierte Animation. In: Einführung in die Computeranimation. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-41989-9_14
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