ANIMACIJA FIZIKALNO TEMELJENOG MODELA TKANINE

NASLOVNICA
UVOD
FIZIKALNI MODEL
NUMERIČKA INTEGRACIJA
PROGRAMSKA IMPLEMENTACIJA
REZULTATI
ZAKLJUČAK
LITERATURA

Rezultati

Svi eksperimenti su obavljani na računalu AMD Athlon XP 2500+ s 512 MB RAMa  i grafičkom karticom NVIDIA GeForce FX 5600.

Za prikaz rezultata su korištene dva različita geometrijska modela tkanine. Oba modela su veličine 5x5 geometrijskih jedinica, ali imaju definirane različite gustoće čestica. Jedan model je građen kao mreža od 11x11 čestica, dok je drugi građen kao mreža od 21x21 čestice.

Slika 17. Ispitna mreža tkanine 11x11

Slika 18. Ispitna mreža tkanine 21x21

Za prikaz rezultata ispitivanja sudara su korištena dva geometrijska objekta različite gustoće mreže. Oba objekta su model čajnika, ali jedan ima mrežu gustoće 1024 trokuta, dok drugi ima mrežu gustoće 9216 trokuta.

Slika 19. Čajnik gustoće 1024 trokuta

Slika 20. Čajnik gustoće 9216 trokuta

Prilikom vršenja eksperimenata sve simulacije su imale konstantni vremenski korak postavljan na .


Tablica 2. Primjer animacije tkanine s teksturnom mapom pod djelovanjem gravitacije i vjetra.

(mreža tkanine gustoće 21x21 čestice)

 

Okvir 0

 

Okvir 50

 

Okvir 100

 

Okvir 150

 

Okvir 200

 

Okvir 250

 

Okvir 300

 

Okvir 350

 

Okvir 400

 

 


Tablica 3. Primjer animacije sudara tkanine čajnika s faktorom proširenja k=0

(mreža tkanine gustoće 21x21 čestice i čajnika gustoće 1024 trokuta)

 

Okvir 50

 

Okvir 70

 

Okvir 80

 

Okvir 90

 

Okvir 100

 

Okvir 110

 

Okvir 120

 

Okvir 130

 

Okvir 140

 

 


Tablica 4. Primjer animacije sudara tkanine čajnika s faktorom proširenja k=0.3

(mreža tkanine gustoće 21x21 čestice i čajnika gustoće 1024 trokuta)

 

Okvir 50

Okvir 70

 

Okvir 80

 

Okvir 90

Okvir 100

 

Okvir 110

 

Okvir 120

Okvir 130

 

Okvir 140

 

U tablicama 3 i 4 su prikazani odabrani okviri simulacije sudara tkanine gustoće mreže 21x21 s geometrijskim objektom čajnika sačinjenog od 1024 trokuta. Jedina razlika između te dvije simulacije je faktor proširenja objekta definiranog za razrješenje sudara. Kako su u oba slučaja uzeti isti okviri lako se uočava poboljšanje koje se time postiže.

 

Tablica 5. Vremena računanja pojedinog okvira simulacije (tkanina gustoće 11x11 i čajnik od 1024 trokuta)

 

Okvir 50

Okvir 70

Okvir 80

Okvir 90

Okvir 100

Okvir 110

Okvir 120

Okvir 130

Okvir 140

Euler

0.42 ms

0.51 ms

0.63 ms

0.95 ms

1.12 ms

1.21 ms

1.32 ms

1.36 ms

1.37 ms

Runge-Kutta

1.21 ms

1.43 ms

1.64 ms

1.87 ms

1.93 ms

2.01 ms

2.10 ms

2.11 ms

2.00 ms

 

 

Tablica 6. Vremena računanja pojedinog okvira simulacije (tkanina gustoće 11x11 čajnik s 9216 trokuta)

 

Okvir 50

Okvir 70

Okvir 80

Okvir 90

Okvir 100

Okvir 110

Okvir 120

Okvir 130

Okvir 140

Euler

0.51 ms

0.52 ms

0.64 ms

0.95 ms

1.22 ms

1.32 ms

1.43 ms

1.45 ms

1.45 ms

Runge-Kutta

1.22 ms

1.31 ms

2.84 ms

1.98 ms

2.12 ms

2.13 ms

2.20 ms

2.22 ms

2.31 ms

 

Tablica 7. Vremena računanja pojedinog okvira simulacije (tkanina gustoće 21x21 i čajnik od 1024 trokuta)

 

Okvir 50

Okvir 70

Okvir 80

Okvir 90

Okvir 100

Okvir 110

Okvir 120

Okvir 130

Okvir 140

Euler

1.66 ms

2.56 ms

5.17 ms

4.25 ms

4.54 ms

4.76 ms

4.74 ms

4.70 ms

4.73 ms

Runge-Kutta

4.74 ms

9.22 ms

7.24 ms

7.45 ms

7.62 ms

7.63 ms

7.68 ms

7.64 ms

7.66 ms

 

 

Tablica 8. Vremena računanja pojedinog okvira simulacije (tkanina gustoće 21x21 čajnik s 9216 trokuta)

 

Okvir 50

Okvir 70

Okvir 80

Okvir 90

Okvir 100

Okvir 110

Okvir 120

Okvir 130

Okvir 140

Euler

1.62 ms

2.62 ms

3.94 ms

4.63 ms

5.15 ms

5.23 ms

5.44 ms

5.36 ms

5.34 ms

Runge-Kutta

4.74 ms

6.86 ms

7.53 ms

8.01 ms

8.22 ms

8.23 ms

8.26 ms

8.25 ms

8.34 ms

 

U tablicama 5, 6, 7 i 8 su dani rezultati mjerenja vremena potrebnih da se izvrši računski korak simulacije označenog na slici 8 kao . Sastav i položaj objekata u simulacijskom okruženju je identičan onom na simulacijama prikazanima u tablici 4, samo se struktura objekata mijenja radi utvrđivanja doprinosa različitih parametara ukupnom vremenu izračuna.

Lako je uočiti da je u svim slučajevima numerička metoda Runge-Kutta računski zahtjevnija od Eulerove metode, što je bilo i za očekivati. Dalje se može uočiti da promjena gustoće mreže geometrije čvrstih tijela nema znatnijeg utjecaja na vrijeme provedeno u ispitivanju postojanja sudara, već najveći dio računskog opterećenja dolazi od strukture tkanine. Tu se stvara problem pronalaženja ravnoteže između kvalitete prikaza, definirane gustoćom strukture tkanine, i vremenskih ograničenja koji se nameću pri upotrebi simulacije. Dobra je vijest da je, kao i u većini slučajeva u računalnoj grafici kada smo ograničeni vremenom, potrebnije prevariti ljudsko oko nego izvesti realnu simulaciju, tako da se kvaliteta prikaza može poboljšati upotrebom teksturne mape prilikom iscrtavanja geometrije objekta. Na slikama 21 i 22 se može zamijetiti velika razlika u kvaliteti tkanine, iako je jedina razlika između prikazanih slika teksturna mapa koja se koristi prilikom prikaza slike 22.

 

Slika 21. Prikaz tkanine bez teksturne mape

Slika 22. Prikaz tkanine s teksturnom mapom

<< Prethodna Slijedeća >>