Visualisierung von Wellenstrukturen in Molekular-Dynamik-Systemen mittels Frequenzanalyse

Abstract

Durch den im Laufe dieser Bachelorarbeit entwickelten Prototypen wird das Problem angegangen, dass sich die Grenzschicht von Molekulardynamik-Simulationen, insbesondere bei Abdampfungsvorgängen, ohne weitere Hilfsmittel kaum sinnvoll analysieren lässt. Daher wird nach einer Einarbeitung in die Thematik ein Prototyp vorgestellt, welcher aus der Punktewolke einer Molekulardynamik-Simulation eine Oberfläche rekonstruiert. Dies geschieht mit Hilfe von radialen Basisfunktionen, durch welche eine implizite Oberfläche entsteht. Anschließend wird basierend auf dieser ein Höhenfeld extrahiert, welches die Grenzschicht möglichst gut wiedergibt. Als letzter Schritt wird darauf wiederum eine Fourier-Transformation durchgeführt, um dieses Höhenfeld in den Frequenzbereich zu transformieren. Mehrere dieser Frequenzverteilungen werden über die Zeit gestackt und als Space-Time Cube gerendert. Ergebnisse sowie Vergleiche zwischen diesen zeigen den Prototypen in Aktion und ein abschließender Ausblick stellt Anknüpfungspunkte vor.