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Interaktive Partikelsimulationen : eine Untersuchung der Visualisierung astrophysikalischer Prozesse
(2024)
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.