Modelowanie rzeczywistości w symulacji i grafice komputerowej

RSS

Cel przedmiotu

Omówione zostaną podstawowe paradygmaty budowy takich modeli bazujących na: metodzie oddziałujących cząstek, automatów komórkowych, oraz równań różniczkowych. W zakresie modelowania zjawisk naturalnych dla potrzeb grafiki komputerowej przedstawione zostaną wybrane modele, których jedynym celem jest wizualne odtworzenie fragmentów rzeczywistości, zwłaszcza procesów dynamicznych, w sposób interaktywny.

Program wykładu

Bariery obliczalności: filozofia obliczeń, formalizm, technologia. Podstawy teorii chaosu deterministycznego. Modele bazujące na paradygmacie oddziałujących cząstek. Modele związane z wykorzystaniem automatów w tym automatów komórkowych. Modele FEM (elementy skończone). Modele wielopoziomowe - upraszczanie "fizyki" przy pomocy modeli bazujących na danych - uczenie maszynowe. Środki sprzętowe służące od zapewnienia interaktywności obliczeń. Wizualizacja on-line wyników symulacji. Modelowanie falującej powierzchni wody, modelowanie fal morskich. Modelowanie dymu i chmur. Przedstawienie płynącej cieczy za pomocą strumienia cząstek. Modelowanie terenu. Modelowanie trawy, futra, włosów. Nowe podejścia w modelowaniu roślin - wyjście poza L-systemy.

Charakterystyka pozostałych zajęć

Przedmiot obejmuje zajęcia laboratoryjne. Ich realizacja pozwoli ugruntować zdobyte wiadomości teoretyczne oraz rozszerzyć je o praktyczne umiejętności implementacji algorytmów symulacyjnych oraz ich upraszczania na potrzeby systemów interaktywnych. Przedmiotem laboratorium będą również uproszczone dla potrzeb grafiki komputerowej algorytmy symulacji falującej wody, dymu czy chmur.

Bibliografia

1. Chopard B, Droz M, Cellular Automata Modeling of Physical Systems, Cambrage University Press,
1998.
2. Wybrane artykuły z czasopisma IEEE Computational Science and Engineering
3. R. Fernando (Ed.), GPU Gems 1, Addison-Wesley, 2004.
4. M. Pharr (Ed.), GPU Gems 2, Addison-Wesley, 2005.
5. H. Nguyen (Ed.), GPU Gems 3, Addison-Wesley, 2007.

Wszelkie prawa zastrzeżone © 2010 Katedra Informatyki   |   Akademia Górniczno-Hutnicza   |   Realizacja Creative Bastards