Institut für Informatik
	Sebastian Brockmeyer

Sebastian Brockmeyer:
Simulation mechanischer Prozesse mit CUDA

Betreuer: Prof. Dr. Oliver Vornberger

In dieser Bachelorarbeit wird die Implementierung einer dreidimensionalen Echtzeitsimulation einfacher mechanischer Prozesse vorgestellt. Vorranging geht es um die Darstellung von Stoßprozessen zwischen primitiven Objekten, wie Kugel, Quader und Ebene. Diese bestehen aus unterschiedlichen Materialien, die das Verhalten bei Stößen bzgl. Reibung und Energieverlust beeinflussen. Mit Hilfe eines KD-Trees wird der Raum unterteilt, um so nicht jedes Objekt mit jedem anderen auf Kollision überprüfen zu müssen. Komplexe Abläufe, wie z. B. Kugeln, die eine schiefe Ebene hinabrollen, ergeben sich automatisch aus einer korrekten Kollisionsbehandlung. Mit Ausnahme von Massenkollisionen, bei denen keine gute Raumunterteilung möglich ist, läuft die Simulation auch auf leistungsschwachen Computern mit einer akzeptablen Objektzahl flüssig. Abgesehen vom Aufbau des KD-Trees finden alle Berechnungen auf der Grafikkarte statt, um dank der parallelen Hardwarearchitektur eine große Anzahl von Objekten handhaben zu können. Darüber hinaus erfolgt ein Einblick in die Programmierung von Grafikkarten speziell mit CUDA.