Mehānisku kustību modelēšana datorgrafikā

Abstract

Šajā darbā ir pētīta sistēma kustīgu objektu reālistiskai attēlošanai. Sistēmu var izmantot dažādiem mērķiem ar minimālām izmaiņām: no ātrām dinamiskām datorspēlēm līdz precīziem dinamikas aprēķiniem zinātniskai modelēšanai. Kvalitatīvas grafikas pamatā ir fizisks modelis, kas palīdz reālistiski animēt attēlu. Šajā darbā ir pētīta viena no metodēm, kuras būtība ir ķermeņu attēlošana cietu daudzskaldņu veidā. Fizikas modelēšana sadalās trijās problēmās: ķermeņu kustības trajektorijas aprēķināšana (kinemātika), kolīzijas (ķermeņu sadursmes) pārbaude un ķermeņu ātrumu izmaiņas pēc sadursmes. Uzrakstīta viena no iespējamām universālas programmas realizācijām, kurā izmanto aprakstīto fizikas modelēšanas metodi un paplašināmības principu.

In this work is described system modeling for realistic rigid body dynamics rendering. System can be used in different purposes with minimal changes: from fast and flexible dynamics in computer games to precise dynamics calculation for scientific modeling. Physic model is base of high-quality computer graphics. This model animates image. In my work I describe one of the methods which consist of representation of objects in the form of rigid polyhedron. Modeling divides into three problems: object trajectory calculations (kinematics), collision detection and objects velocity calculations after collision has occurred. One of possible realization of universal program was created, which uses described physic model and expansibility principle.