Projekt
In Kooperation mit
Gefördert durch

Schweifanimation auf Basis der Trajektorien instationärer Gewässerströmungen (STRING)
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Kaiserslautern
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Problemstellung
Das Kernziel dieses Projektes ist es, die Berechnung von instationären Gewässerströmungen mit einer eingängigen Animation auf Basis der zugehörigen Trajektorien zu verknüpfen. Im Ergebnis entstehen ähnlich zu der durch das Wetter im Ersten bekannten »Mutter aller Strömungsfilme« gut nachvollziehbare Darstellungen der zeitlichen Veränderung in diesen Gewässerströmungen beispielsweise durch Hochwasserereignisse oder Brunnenentnahmen. Hierzu wird die Bewegung von Streamlets auf einer ebenen oder gekrümmten Fläche basierend auf einem instationären dreidimensionalen Geschwindigkeitsfeld berechnet und visualisiert.

Programm STRING

Beabsichtigte technologische Entwicklung
STRING soll neben stationären vor allem instationäre Vektorfelder auf einer Fläche visualisieren. Diese ebene oder gekrümmte Fläche wird dabei aus einem von SPRING generierten 3D-Verktorfeld entnommen. Zur Steuerung und Parametrisierung von STRING wird eine grafische Benutzeroberfläche erstellt.
Der innovative Kern dieses Projektes besteht in der Verknüpfung von Simulationsmodellen für komplexe Gewässerströmungen mit der neu geschaffenen verständlichen Darstellung des zeitlichen Strömungsverlaufs durch Animation selektiver Trajektorien. Die algorithmische Steuerung zur Erstellung der Filme wird soweit automatisiert, dass es mit wenigen Eingaben und Kommandos den Benutzern gelingt, ansprechende und aussagekräftige Animationen aus den Gewässer-Strömungsdaten von SPRING zu erzeugen. Die Darstellung von 3D-Daten ist sowohl als Projektion als auch in Schnittebenen oder geologisch geprägten Höhenprofilen möglich.

Trajektorien instationärer Strömung

Trajektorien instationärer Strömung

Beispielvisualisierung ELDER-Problem; Hinterlegung mit Potenzialen (oben) sowie Konzentrationen (unten)

Weitere Visualisierungsbeispiele...