Interaktive Partikelsimulationen : eine Untersuchung der Visualisierung astrophysikalischer Prozesse
- Der Einsatz von Spezialeffekten, insbesondere Partikelsimulationen, ist in der heutigen Filmproduktion unverzichtbar geworden. Diese Simulationen finden Anwendung in einer Vielzahl von Szenarien, von realistischen Darstellungen von Staub, Feuer und Wasser bis zu abstrakten magischen Effekten. Sie werden in der Regel eingesetzt, wenn Prozesse zu komplex sind, um sie auf praktische Weise zu visualisieren, einschließlich astrophysikalischer Phänomene, die sich über Zeit- und Raumskalen entfalten, die schwer zu beobachten und zu begreifen sind. Diese Arbeit erforscht Partikelsimulationen mit dem Ziel, astrophysikalische Prozesse zu visualisieren, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, Interaktivität in diese Simulationen einzuführen, da diese allgemein als förderlich für den Wissenserwerb betrachtet wird. Das Ziel besteht darin, die Machbarkeit der Erstellung von Partikelsimulationen zu untersuchen, die vom Nutzer gesteuert werden können, um astrophysikalische Prozesse individuell zu erkunden und zu verstehen. Hierfür wird eine interaktive dreidimensionale Partikelsimulation entwickelt, die den Prozess der stellaren Evolution und insbesondere die Unterscheidung der Evolutionsstufen veranschaulichen soll, um das Verständnis von Schülern zu verbessern. Die Arbeit diskutiert potenzielle Herausforderungen durch Interaktivität und technische Einschränkungen bei der Umsetzung solcher Simulationen sowie mögliche Lösungsansätze.
- The use of special effects, especially particle simulations, has become indispensable in today's film production. These simulations find application in a variety of scenarios, from realistic depictions of dust, fire and water to abstract magical effects. They are typically used when processes are too complex to visualize in any practical way, including astrophysical phenomena that unfold over time and space scales that are difficult to observe and comprehend. This work explores particle simulations with the aim of visualizing astrophysical processes, with an emphasis on introducing interactivity into these simulations, as this is generally considered beneficial to knowledge acquisition. The goal is to investigate the feasibility of creating particle simulations that can be controlled by the user to individually explore and understand astrophysical processes. For this purpose, an interactive three-dimensional particle simulation is being developed to illustrate the process of stellar evolution and in particular the differentiation of evolutionary stages in order to improve students' understanding. The work discusses potential challenges caused by interactivity and technical limitations in the implementation of such simulations as well as possible solutions.
Author: | Hans Standfest |
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Advisor: | Christian Roschke, Joshua Queck |
Document Type: | Bachelor Thesis |
Language: | German |
Year of Completion: | 2024 |
Year of first Publication: | 2024 |
Publishing Institution: | Hochschule Mittweida |
Date of final exam: | 2024/01/18 |
Release Date: | 2024/03/18 |
GND Keyword: | Teilchen; Echtzeitsimulation; Prozessvisualisierung |
Page Number: | 61 |
Institutes: | Angewandte Computer‐ und Biowissenschaften |
DDC classes: | 629.804 Prozessvisualisierung |
Open Access: | Frei zugänglich |