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Physically-based Simulation in Computer Graphics (PhysSim)5 ECTS (englische Bezeichnung: Physically-based Simulation in Computer Graphics)
Modulverantwortliche/r: Tobias Günther Lehrende:
Tobias Günther
Startsemester: |
WS 2020/2021 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Englisch |
Lehrveranstaltungen:
Empfohlene Voraussetzungen:
Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Interaktive Computergraphik (SS 2020)
Algorithmik kontinuierlicher Systeme (SS 2020)
Computergraphik-VU (WS 2019/2020)
Inhalt:
Um den nötigen Grad an Realismus zu erreichen, werden physikalisch-basierte Simulationen eingesetzt. Ausgehend von Differenzialgleichungen und numerischen Verfahren für deren Lösung, betrachten wir in dieser Vorlesung eine Reihe von Algorithmen, mit denen sich physikalisch-basierte Simulationen umsetzen lassen. Unter anderem betrachten wir:
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden:
lernen numerische Verfahren zur Zeit-Integration an praktischen Beispielen anzuwenden
identifizieren die Eigenschaften von Bewegungseschreibungen
listen die Zustandsvariablen, die für die eine Bewegungsbeschreibung notwendig sind, und leiten die zugehörigen Bewegungsgleichungen her
erklären unterschiedliche Methoden der Starrkörpersimulation
bilden formale Deformationsbeschreibungen und deren geometrische Repräsentationen aufeinander ab
erklären die Annahmen, die für Fluid-Simulationsmethoden getroffen werden
ordnen nötige Randbedingungen gemäß Simulationszielen zu
sind in der Lage, die vorgestellten Algorithmen der physikalisch-basierten Simulation in C++ zu implementieren
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Computational Engineering (Master of Science)
(Po-Vers. 2016w | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Mathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
- Mathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2019w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Graphische Datenverarbeitung | Physically-based Simulation in Computer Graphics)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Physically-based Simulation in Computer Graphics (Prüfungsnummer: 33851)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 2.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021
1. Prüfer: | Tobias Günther |
- Ort: 01.151-128
Ort: Cauerstr. 11, Room 01.115-128Ort: 01.151-128
Ort: Cauerstr. 11, Room 01.115-128
Tutorials to Physically-based Simulation in Computer Graphics (Prüfungsnummer: 33852)
- Studienleistung, Übungsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS
- weitere Erläuterungen:
Übung/Praktikum: 50% der Programmierpunkte
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021
1. Prüfer: | Tobias Günther |
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