Vær opmærksom på at dette website indeholder et arkiv med historiske data. Det aktuelle kursuskatalog findes på kursuskatalog.au.dk

AU kursuskatalog arkiv

[Forside] [Hovedområder] [Perioder] [Udannelser] [Alle kurser på en side]

Simulering af væsker i computer grafik (Q4) ( forår 2009 - 5 ECTS )

Rammer for udbud

  • Uddannelsessprog: engelsk (eller dansk)
  • Niveau: Kandidatkursus
  • Semester/kvarter: Q4
  • Timer per uge: Forelæsninger (3t/uge)
  • Deltagerbegrænsning: Ingen
  • Undervisningssted: Århus
  • Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
  • Udbud ID: 13840

Formål

Deltagerne vil efter kurset have praktisk erfaring med en stabil og visuel plausibel metode til simulering af væsker som røg og vand indenfor computergrafik området. Speciel fokus vil være på det matematiske og beregningsmæssigt udfordrende problem at designe og implementere en state-of-the-art væske simulator. Endelig lægges der vægt på at give deltagerne praktisk erfaring med at udforme en rapport som en videnskabelig artikel idet den endelige rapport vil have form af en forsknings artikel. Kursets arbejdsform vil også træne deltagernes evne til at planlægge og gennemføre projekter, til at formidle og kommunikere faglige problemstillinger og til at læse og forstå videnskabelige artikler.

Obligatorisk program

Tilfredsstillende udarbejdelse af individuelt projekt og tilhørende rapport.

Indhold

I de senere år er en række numerisk stabile og visuelt plausible metoder til simulering af røg og frit-bevægeligt vand blevet introduceret indenfor computer grafik området. Potentialet af disse metoder blev hurtigt anerkendt af visual effects industrien, og allerede på nuværende tidspunkt er imponerende animationer og renderinger af vand og røg forekommet i op til flere biograf film og reklamer. Dette kursus introducerer deltagerne til det matematisk og beregnings-mæssige udfordrende problem at designe og implementere en state-of-the-art vand og røg simulator til computer grafik. Kurset vil dække følgende områder: - De basale matematiske begreber og operatorer fra vektor analyse, som hyppigt bliver brugt i computational fluid dynamics. Vi vil fokusere på deres brug og fysiske betydninger. - Navier Stokes partielle diffential ligninger, som modellerer hvordan røg og vand bevæger sig. - Basal numerisk analyse og diskretisering af operatorer nødvendig for at kunne løse Navier Stokes ligninger numerisk (Stable Fluids metoden). - Hvordan man repræsenterer og renderer gas, skyer og røg som densitet voluminer. - Vorticity Confinement og vortex particles: Hvordan man skaber effekter som rullende røg. - Repræsentation af overflader ved hjælp af implicitte flader. - Animations kontrol over væsker. - Overblik over level set metoden og hvordan man simulerer en frit-bevægelig vand overflade. .

Faglige forudsætninger

Knowledge of basic linear algebra, and basic calculus such as differentiation and integration.

Underviser

Michael Bang Nielsen og Brian Bunch Christensen

Undervisnings- og arbejdsform

Forelæsninger og øvelser

Litteratur

Annonceres senere

Kursushjemmeside

http://www.daimi.au.dk/~bang/fluids2009.html

 

Læringsmål

Deltagerne skal ved afslutningen af kurset kunne:

  • referere og klassificere eksisterende computer grafik algorithmer til simulering af røg
  • implementere og anvende algoritmer til simulering af røg
  • diskutere og kritisere algoritmer til væske simulering
  • beskrive og implementere Navier Stokes partielle differential ligninger
  • beskrive differentiale vektor operatorer
  • udforme en rapport struktureret som en forskningsartikel.

Eksamensterminer

Juni/juli, reeksamen august

Udbyder

Datalogisk Institut

Tilmelding til undervisning

http://www.brics.dk/~mis/enrollment.html

 

Særligt om dette kursus

Skema for dette kursus

Bedømmelse

Individuelt projekt
7-skala, intern censur