Aurora - Animation und Echtzeit Rendering

Abstract

Unter den Aspekten Echtzeit und Animation, wird in dieser Arbeit die Simulation und Visualisierung der Aurora Borealis vorgestellt. Dafür müssen sowohl physikalische als auch mathematische Grundlagen geschaffen werden, die anschließend verwendet werden, um die verschiedenen Effekte der Aurora Borealis so realistisch wie möglich anzunähern und gleichzeitig den Rechenaufwand so gering wie möglich zu halten. Eine Fluidsimulation mit Hilfe der Navier-Stokes-Gleichungen ist zum einen im Stande, den notwendigen Realismus der Effekte anzunähern und zum anderen, den Rechenaufwand der Simulation so gering zu halten, das mit Unterstützung von Programmierschnittstellen wie OpenGL moderne Grafikprozessoren in der Lage sind, sowohl 2D- als auch 3D-Animationen der Aurora in Echtzeit zu realisieren. Dabei wurde auf das auf High-Performance ausgelegte Visualisierungsframework MegaMol aufgebaut, das mit seiner bereits vorhandenen Schnittstelle Interaktion während der Laufzeit ermöglicht.