Archiv der Kategorie: Allgemein

3D-Rekonstruktion der Trümmer der Morandi-Brücke

Für eine geplante Revision der frühen Simulationen der Morandi-Brücke, ist dieses 3D-Modell mittels photogrammetrischer Methoden aus dem vorhandenem Bildmaterial entwickelt worden. Dies wird insbesondere zur Validierung der Simulationsergebnisse von Nutzen sein, kann aber auch für sich genommen schon Rückschlüsse auf den Verlauf zulassen.

Es handelt sich genau genommen um mehrere 3D-Rekonstruktionen, aufgenommen zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Aufräumarbeiten, welche zur besseren Veranschaulichung übereinander geblendet werden. Dadurch kann man einen besseren Eindruck der einzelnen Trümmerschichten bekommen, welche sonst nicht direkt ersichtlich ist.

Ein Überlegung ist auch jene, die Trümmerteile in 3D nachzuformen und per Keyframe-Animation an die entsprechenden Originalpositionen an der intakten Brücke zurückzuführen, um so einen besseren Überblick über die tatsächliche Einsturzdynamik, oder mindestens der Bewegungsrichtungen, zu erhalten.

Verbessert werden könnte dieser Ansatz durch den Einsatz einer Kombination von Rigid Body-Simulation und Keyframe-Animation um überdies Kollisionen zu ermöglichen, obwohl die Trümmerteile trotzdem auf ihre vorgegebenen Endpunkte geführt werden. Allerdings könnte sich das in der Praxis als sehr schwierig erweisen und macht daher intensivere Forschung nötig, könnte aber in Zukunft ein interessanter Ansatz für die Rekonstruktion solch katastrophaler Ereignisse sein.

Simulation von Mauerwerk – Erste Schritte

Momentan untersuchen wir das Verhalten von Ziegelsteinen und Mörtel genauer, um herauszufinden, wie Mauerwerk mit dem Constraint Solver von Bullet möglichst genau simuliert werden kann. In diesen frühen Tests prüfen wir das Schwingverhalten für bestimmte Anordnungen und Ausrichtungen von schmalen Wandsegmenten. Eine Verformung ist eigentlich nicht erwünscht, sie wird aber durch den Solver induziert und ist nur durch mehr Iterationen in den Griff zu bekommen.

Presse über INACHUS

Presseartikel und Berichte über INACHUS, dem EU-Forschungsprojekt, an dem ich mit der Entwicklung der BCB-Software für Baustatik- und Einsturzsimulationen beteiligt bin.

Rheinische Post:
http://www.rp-online.de/nrw/staedte/kevelaer/roboter-schlange-sucht-verschuettete-aid-1.7528750

Antenne Niederrhein:
1. Schlangenroboter können Leben retten
2. Hochmoderne Rettungstechnik für Katastrophengebiet
3. Großübung der Europäischen Union in Weeze

Airbag simulation mit Blender

Vor vielen Jahren schon – als Blender noch in den Kinderschuhen steckte – hatte mich bereits fasziniert, was man mit dem Highend-Physiksimulationsprogramm LS-DYNA alles virtuell nachbilden konnte.

Eines dieser Dinge war, wie sich ein Airbag aufbläst und entfaltet. Allein die Vorstellung, wie man Luft innerhalb einer sich verformenden Geometrie “simulieren” könnte, überstieg meinen damaligen Horizont bei weitem.

Dieser Gedanke kam mir erst kürzlich wieder in den Sinn und ich suchte und fand daraufhin ein Paper über die angewandten Methoden. Jetzt wollte ich es genau wissen!

Beim Lesen wurde mir dann sehr schnell klar, dass man die partikelbasierende Methode in Blender tatsächlich sogar relativ einfach nachbilden kann.

Ich habe also Partikel und Cloth und Force Fields so kombiniert, dass es zu einem vergleichbaren Ergebnissen kam wie bei LS-DYNA und das hat sogar besser funktioniert als erwartet.

Paper: https://goo.gl/22EyDC

Multipass mit Blender Fracture Modifier

Wir, Martin vom Fracture Modifier und ich, haben erste Anstrengungen unternommen, die Bullet-Physik in Blender auch über mehrere CPU-Kerne nutzbar zu machen. Ursprünglich hatten wir nur Überlegungen dazu angestellt, wie man effizienter größere Objektmengen simulieren kann und dafür die Multipass-Methode entwickelt.

Damit ist es möglich, mehrere separate Simulationen innerhalb der selben Szene durchzuführen und dann zu einer globalen Simulation zusammenzuführen. Eine Einschränkung dieser Methodik betrifft die Interaktionsfähigkeit zwischen verschiedenen Objekten, die nur noch einseitig möglich ist. Es können übergeordnete Objekte untergeordnete wegstoßen, umgekehrt ist das jedoch nicht möglich.

Dennoch gibt es genügend Anwendungsfälle wo das ein vernachlässigbarer Nachteil ist, weil er ggf. kaum sichtbar wird. In dem neuen Video beispielsweise wird deutlich, dass die Glassplitter den Beton wohl kaum beeinflussen würden, daher spielt hier eine Zwei-Wege-Interaktion tatsächlich keinelei Rolle.

Apollo 11 Wiedereintritt Strömungssimulation

Strömungssimulationen sind ein sehr interessantes Terrain. Das Werkzeug in Blender dafür heißt “Smoke Simulator”, der auf Basis der Navier-Stokes-Gleichungen arbeitet aber nur umständlich bedienbar ist. Dennoch habe ich mich daran gewagt, etwas Schwieriges wie einen Windkanal damit zu simulieren.

Die Problematik hierbei ist es, einen gleichmäßigen Luftstrom zu erzeugen, weil es dafür keine dedizierte Einstellungsmöglichkeit gibt. Mit dem Wind-Kraftfeld habe ich das nicht ohne ständige Verwirbelungen hinbekommen. Man muss sich also mit allerlei Tricks behelfen, um Homogenität herzustellen. Man kann z.B. die Auftriebskraft des “Smoke” als Antrieb nutzen, indem man die Domain senkrecht zum Boden ausrichtet. Das Strömungsverhalten ist dann sehr viel stabiler. In meinem neuesten Video, sieht man das Ergebnis.