Physikalisch-basierte Simulation von Flüssigkeiten in interaktiven Umgebungen

Die realistische, physikalisch-basierte Repräsentation von Flüssigkeiten in der Computergraphik umfasst drei Schritte: Simulation, Oberflächenextraktion und Darstellung. Die Erzeugung realistischer Animationen mit Hilfe dieser Schritte ist rechentechnisch kostenintensiv und i.d.R. nicht in Echtzeit durchführbar. Für plausible Ergebnisse in Echtzeitumgebungen muss ein Kompromiss zwischen Qualität und Performanz eingegangen werden. Das Ziel dieser Dissertation ist die Beschleunigung der einzelnen Schritte, um den Detailgrad virtueller Flüssigkeiten in Echtzeitumgebungen zu vergrößern.Realistic physically-based visual representations of liquids require three main steps to be conducted: simulation, surface extraction and rendering. Since each of these steps in itself is a computationally complex task, realistic representations of liquids is a time-consuming endeavor. As a result, approaches that aim for real-time rendering and interactivity usually have to trade off quality for rendering speed. The goal of this thesis is to accelerate the representations of realistic liquids to achieve real-time frame rates. This is accomplished by devising novel dedicated acceleration techniques for each of the above mentioned steps