Vorberechnete interaktive physikalisch-basierte Animation von Vegetation am Beispiel Gras

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• Publication Type: Master Thesis
• First Supervisor: Stefan Jeschke
• Keywords: Vegetation Animation, L-Systems

Beim Präprozess wird besonderes Gewicht auf den modularen Aufbau gelegt, wodurch eine leichte Anpassung an verschiedene Szenarien möglich wird. Der Präprozess gliedert sich in drei Hauptkomponenten. Der erste Bereich ist das parametrisierte 3D-D0L-System zur Erstellung der Vegetation, welche zu Simulationszwecken in Partikelsysteme überführt werden. Der zweite Bereich betrifft die normalverteilte 4D-Perlinnoisestruktur zur Simulation verschieden wirkender Kräfte. Zusammengeführt werden diese beiden Bereiche in einem dynamischen Feder-Dämpfer-Masse-System zur Berechnung der Bewegungsdaten. Die Speicherung erfolgt in einer visuell kontrollierbaren 3D-Textur.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, realistische Vegetationsbewegungen zu erstellen, aktuelle Probleme des ‚State of the Art’ zu lösen und diese in einer schnell zugreifbaren Datenstruktur für verschiedene Anwendungen zu erhalten.

@mastersthesis\{Selig-2007-VegAnim,
  title =      "Vorberechnete interaktive physikalisch-basierte Animation
               von Vegetation am Beispiel Gras",
  author =     "Georg  Selig",
  year =       "2007",
  abstract =   "In dieser Arbeit wird ein Ansatz zur Simulation der Bewegung
               von Vegetation (Gr{\"a}ser, Str{\"a}ucher und B{\"a}umen)
               vorgestellt. Die Hauptneuerung in diesem Verfahren ist die
               Trennung der Berechnung der Bewegungen (Pr{\"a}prozess) von
               der tats{\"a}chlichen Durchf{\"u}hrung der Animation
               (Laufzeitsystem). Durch diese Teilung muss der
               Pr{\"a}prozess nicht in Echtzeit ablaufen, wodurch
               aufwendigere physikalisch-basierte Berechnungen m{\"o}glich
               werden. Der Laufzeitprozess benutzt die vorberechneten
               Daten, um die Bewegung der Vegetation durchzuf{\"u}hren.
               Die Visualisierung wird durch Anwendung der Daten auf
               Billboards umgesetzt.  Beim Pr{\"a}prozess wird besonderes
               Gewicht auf den modularen Aufbau gelegt, wodurch eine
               leichte Anpassung an verschiedene Szenarien m{\"o}glich
               wird. Der Pr{\"a}prozess gliedert sich in drei
               Hauptkomponenten. Der erste Bereich ist das parametrisierte
               3D-D0L-System zur Erstellung der Vegetation, welche zu
               Simulationszwecken in Partikelsysteme {\"u}berf{\"u}hrt
               werden. Der zweite Bereich betrifft die normalverteilte
               4D-Perlinnoisestruktur zur Simulation verschieden wirkender
               Kr{\"a}fte. Zusammengef{\"u}hrt werden diese beiden
               Bereiche in einem dynamischen
               Feder-D{\"a}mpfer-Masse-System zur Berechnung der
               Bewegungsdaten. Die Speicherung erfolgt in einer visuell
               kontrollierbaren 3D-Textur.  Mit dieser Anordnung ist es
               m{\"o}glich, realistische Vegetationsbewegungen zu
               erstellen, aktuelle Probleme des ‚State of the Art’ zu
               l{\"o}sen und diese in einer schnell zugreifbaren
               Datenstruktur f{\"u}r verschiedene Anwendungen zu erhalten.
               ",
  address =    "Favoritenstrasse 9-11/186, A-1040 Vienna, Austria",
  school =     "Institute of Computer Graphics and Algorithms, Vienna
               University of Technology",
  keywords =   "Vegetation Animation, L-Systems",
  URL =        "http://www.cg.tuwien.ac.at/research/publications/2007/Selig-2007-VegAnim/",
}