Grafikkartenbasierte Simulation von tröpfchenförmigen Flüssigkeiten auf Oberflächen

Diese Masterarbeit befasst sich mit der hardwarebeschleunigten Echtzeitsimulation von Tropfenfluss auf 3D-Modellen. Nach Einführung in strömungsmechanische Grundlagen wird ein Konzept und dessen Implementierung als OpenSG-Anwendung vorgestellt, mit dem Tropfenfluss auf annähernd beliebigen Oberflächen von 3D-Modellen simuliert wird. Tropfen fließen darin entsprechend der wirkenden Kräfte und hinterlassen eine Flüssigkeitsspur. Ebenfalls werden unterschiedliche Viskositäten berücksichtigt und bei der Platzierung von Tropfen auf der Oberfläche werden deren Randwinkel berücksichtigt. Durch Nutzung von Grafikshadern läuft die Berechnung und Darstellung der Tropfensimulation in Echtzeit.

This master thesis deals with the hardware accelerated real-time simulation of droplet flows on surfaces. After introducing the basics of fluid mechanics, a concept and its implementation as an OpenSG application are presented that are able to simulate droplet flow on almost any surface of 3d-models. Droplets flow according to applied external forces and leave a trail of liquid. Different viscosities are considered as well as the contact angles of droplets that are placed on the surface. By using graphic shaders the simulation and display of droplet flow both run in real-time.