Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnee, der auf Zedern fällt

07.08.2009
TU-Forscher simuliert Schnee und andere schüttbare Stoffe grafisch am Computer

Eine möglichst perfekte Abbildung der Wirklichkeit in virtuellen Computerwelten ist ein Ziel, dem Programmierer in den letzten Jahren näher und näher gekommen sind.

Sogar höchst komplexe Phänomene wie Rauch, Wasser oder ganze Pflanzen wurden dabei bereits in befriedigender Qualität simuliert. Erstaunlicherweise existiert jedoch in virtuellen Welten - man denke an "Second Life" oder wesentlich elaboriertere Computerspiele - noch kein einziger brauchbarer Algorithmus, um eine vorgegebene Landschaft virtuell zu beschneien. "Schnee ist eben eines der komplexesten Materialien, die auf der Welt existieren," sagt Niels von Festenberg.

"Ein Quadratzentimeter Schnee wird von Tausenden von Schneeflocken verschiedener Form und Größe gebildet, und je nach Temperatur und Luftdruck verhält sich Schnee völlig unterschiedlich im Fallen und im Zusammenhalt der Flocken." Der Mitarbeiter am Institut für Software- und Multimediatechnik der TU Dresden hat nun im Rahmen seiner Doktorarbeit ein gänzlich neues "Schnee-Modell" für virtuelle Landschaften entwickelt.

"Frühere Arbeiten auf diesem Feld modellierten Schnee entweder sehr rechenaufwendig, in dem sie jede einzelne Flocke simulierten, oder vereinfachten das Problem zu weit, indem sie Schnee wie eine durchgehende dicke Decke über die Landschaft legten", erklärt von Festenberg. Für sein Dissertationsprojekt geht der Software-Entwickler einen Mittelweg. Für sein Simulationsmodell analysierte er im ersten Schritt, wie sich Schnee in der realen Welt um komplexe Strukturen herum anlagert. Dabei untersuchte er auch ungewöhnliche Spezialfälle - wie etwa Schnee an einem glatten Straßenschild "festpappt". In einem zweiten Schritt übertrug er die Erkenntnisse auf ein Schneemodell, das topografische Höhendaten verarbeitet und eine ganzheitlich beschneite Szenerie errechnet, die realen Verhältnissen an Detailtreue kaum nachsteht.

"Das sehr komplexe Problem des Beschneiens einer Landschaft könnte man dem des realistischen Beleuchtens als verwandt ansehen", sagt der Dresdner Physiker und Informatiker. "Es gibt eine Art weicher Schatten, wie durch Überlagerungen von reflektiertem und gebrochenem Licht. Schnee, der beispielsweise auf einen Nadelbaum fällt, wird von kleinen Zweigen und Nadeln mehrmals in seinem Fall umgeleitet, bevor er endgültig liegen bleibt." Das Resultat seiner Berechnungen ist ein komplexes Wahrscheinlichkeitsmodell von Schneemassen-Verteilungen (snow mass probability distribution), das später weiter beeinflusst werden kann, wenn etwa jemand in der simulierten Schneedecke Fußspuren hinterlässt.

Auf dem diesjährigen "Eurographics Workshop Natürliche Phänomene" in München hat von Festenberg seine bisherigen Arbeiten einem Fachpublikum präsentiert.

Und auch wenn es bis zur Echtzeit-Simulation von wilden Schneestürmen noch ein paar mehr Schritte sind - "das neue Modell hat sich in bisherigen Demonstrationen zuverlässig bewährt und die Kollegen zu Beifallsstürmen hingerissen!"

Information für Journalisten:
Dipl.-Phys. Niels von Festenberg
Tel.: 0351 463-38785
E-Mail: nf6@inf.tu-dresden.de

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft
27.04.2017 | Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH

nachricht Ergonomie am Arbeitsplatz: Kamera erkennt ungesunde Bewegungen
24.04.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie