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Universität zu KölnHistorisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
Softwaretechnologie II (Teil 2): Simulation und 3D ProgrammierungProf. Dr. phil. Manfred Thaller
SS 2012
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1. Kollisionen auflösen◦ 1.1 Impulse◦ 1.2 Kollisionsimpulse◦ 1.3 Durchdringungen beheben◦ 1.4 Einbinden in das Programm
2. Ruhende Kontakte und Reibung◦ 2.1 Ruhende Kräfte◦ 2.2 Mikro-Kollisionen◦ 2.3 Reibungsarten◦ 2.4 Einbinden von Reibung◦ 2.5 Berechnungsproblem
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1.1 Impulse1.2 Kollisionsimpulse1.3 Durchdringungen beheben1.4 Einbinden in das Programm
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Objekte werden bei Kollision eingedrückt
Kraft gleicht diese Verformung aus und stößt Objekte auseinander
Geht zu schnell um es realistisch zu berechnen
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1. Kontaktkoordinaten
2. Wechsel der Geschwindigkeit
3. Wechsel des Impulses
4. Geschwindigkeit nach Kollision
5. Impuls nach Kollision
6. Anwendung
Kontaktkoordinaten
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Wechsel der GeschwindigkeitLineare Komponente◦ Abhängig von
Impulsrichtung und inverser Masse
Winkelkomponente◦ Abhängig von
Winkelgeschwindigkeit und Position zum Ursprung
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Wechsel des Impulses
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Geschwindigkeit nach KollisionGeschwindigkeit nach Kollision ergibt sich aus Kontaktgeschwin-digkeit und Rück-gabekoeffizient
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Impuls nach KollisionErgebnis auf Punkt 4. in Impuls umrechnen
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der
Geschwindigkeit3. Wechsel des
Impulses4. Geschwindigkeit
nach Kollision5. Impuls nach
Kollision6. Anwendung
Anwendung
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Lösungsmethoden Lineare Projektion Geschwindigkeits-
basierte Lösung Nichtlineare
Projektion Relaxation
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Wie werden mehrere Kontakte behandelt?
Sortiert nach „Schwere“
Feste Iterationszahl um Kollisionen und Geschwindigkeit zu bearbeiten
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Feste Iterationszahl um Kollisionen und Geschwindigkeit zu bearbeiten
Alternative: doppelt verlinkte Liste
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2.1 Ruhende Kräfte2.2 Mikro-Kollisionen2.3 Reibungsarten2.4 Einbinden von Reibung2.5 Berechnungsproblem
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3. Newtonsches Gesetz: Aktion/Reaktion
Kraft zieht erstes Objekte „in das zweite Objekt“
Gegenkraft hält Gleichgewicht
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Ruhende Kräfte als Serie von Impulsen
Problem: Objekte „hüpfen“◦ Entfernen der
Geschwindigkeit◦ Verringern des
Rückgabe-koeffizienten
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Statische Reibung Dynamische
Reibung Isotropische
Reibung Anisotropische
Reibung
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1. Kontaktkoordinaten2. Wechsel der Geschwindigkeit
◦ Jetzt für alle drei Achsen
3. Wechsel des Impulses4. Geschwindigkeit nach Kollision Neu: If-Abfrage zur Überprüfung von
dynamischer oder statischer Reibung1. Impuls nach Kollision2. Anwendung
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