Progressive Multiskalendarstellung komplexer Modelle zur Crashsimulation im Fahrzeugbau

Virtuelle Crashsimulationen lösen reale Crashtests im Fahrzeugbau mehr und mehr ab, da sie den Entwicklungsprozess verkürzen und so die Entwicklungskosten senken. Im Gegensatz zur ständigen Weiterentwicklung der Crashsimulationsverfahren in den letzten Jahren, wurde im Bereich der Visualisierung von Simulationsergebnissen nur wenig geforscht. Die Folge sind komplexe Ergebnisdatensätze, die durch herkömmliche Visualisierungsverfahren nicht mit akzeptablen Bildwiederholraten darzustellen sind. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem die Komplexität der Ergebnisdaten von Crashsimulationen gezielt verringert werden kann um so eine interaktive Visualisierung zu ermöglichen. Dazu wurden Verfahren zur Simplifizierung und progressiven Kodierung polygonaler Netze, welche aus der Computergrafik bekannt sind, an die Anforderungen von Crashsimulationsergebnissen angepasst. Die Verfahren wurden zur Verarbeitung zeitabhängiger Polygonnetze mittels Multiquadriken erweitert und auf die Simplifizierung gemischter Drei- und Vierecksnetze auf Basis des Kantenkollabierens verallgemeinert. Auf diese Weise ist die Erzeugung einer Multiskalendarstellung von Simulationsergebnissen möglich, welche eine progressive Übertragung und ein adaptives Level-of-Detail bereitstellt. Der im Rahmen der Arbeit entwickelte Dezimierer erlaubt die Vereinfachung von Crashsimulationsergebnissen mit 1 Million Knoten und 25 Zeitschritten in drei Minuten. Bei 10% der Knoten konnte ein Approximationsfehler von unter 1% gemessen werden.