(openPR) Fraunhofer IGD Darmstadt entwickelt Software zur problemlosen Visualisierung dynamischer FEM-Simulationsdaten // Vorstellung der Vierdimensionalen Progressiven Datenübertragung auf der HANNOVER MESSE vom 24.-28. April 2006 in Halle 16, Stand D16
Ohne Computersimulationen könnten heute viele Branchen nicht mehr effektiv forschen und entwickeln. Simulationen, beispielsweise mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM), ersetzen Testreihen am realen Objekt und sind dadurch wesentlich kostengünstiger. Vor allem bei der Auswertung von Versuchsergebnissen bieten sie enorme Vorteile: Der Anwender kann Versuche detailgenau wiederholen oder auch schrittweise analysieren. Bei statischen Simulationsmodellen ist die Übertragung der Ergebnisse längst kein Problem mehr, für die schnelle Visualisierung vierdimensionaler FEM-Daten bietet der Markt derzeit jedoch noch keine ausreichende Lösung. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt entwickelte nun eine Erweiterung, mit deren Hilfe die Ergebnisse dynamischer Simulationen einfach und schnell dargestellt werden können.
Die Lösung heißt 'Vierdimensionale Progressive Datenübertragung'
Bei vierdimensionalen FEM-Daten spielt neben der dreidimensionalen Geometrie des Modells auch die Zeit als vierte Dimension eine wichtige Rolle. Erkennbar wird dies am Beispiel einer Crashtest-Simulation: Hier zeigt ein dynamisches 3-D-Modell, in welcher Weise sich das Auto bei einem Aufprall verformt. Dabei kann allein die Darstellung des Fahrzeugmodells aus mehreren Millionen Elementen bestehen. Um die vollständige Deformation des Autos im Verlauf der Simulation darzustellen, werden zwischen 20 und 100 unterschiedliche Zeitschritte gespeichert. So fallen für die komplette Simulation also Datenmengen von 20 Millionen bis hin zu mehreren hundert Millionen Elementen an. Will der Anwender die Ergebnisse graphisch betrachten und auswerten, muss der Simulationscomputer die Daten auf den lokalen Rechner übertragen. Diese Übertragung sowie die Archivierung der Daten bereiten in der Praxis jedoch oft Probleme, insbesondere dann, wenn über einen längeren Zeitraum mehrere hundert oder tausend Simulationsvarianten anfallen. Und nicht nur in der Automobilbranche, auch in anderen Bereichen wie beispielsweise CAD/CAE entstehen während der Simulation geometrische Modelle, deren Datenmenge selbst die modernste Grafikhardware überfordert. Bei der Übertragung über das Netzwerk kann es zu Engpässen kommen, in deren Folge lange und vor allem unproduktive Wartezeiten auf das Visualisierungsergebnis entstehen.
Abhilfe für dieses Problem schafft die so genannte Vierdimensionale Progressive Datenübertragung. Diese sendet zunächst nur eine vereinfachte Darstellung des Simulationsmodells auf den lokalen Rechner. Im Falle der Crashtest-Simulation sieht der Betrachter relativ schnell eine grobe Animation des Fahrzeugs. Sobald das System weitere Datenpakete empfängt, erhält der Benutzer die genaueren Details des Modells. Dieses Verfahren bringt dem Anwender gleich mehrere Vorteile. Da nicht alle Daten auf einmal gesendet werden, gibt es im Netzwerk keine Einschränkungen bei der Übermittlung. Auch die Belastung für den lokalen Rechner ist äußerst gering, denn nur ein Bruchteil der Daten werden hier vorgehalten und angezeigt. Zudem vermeidet das System unproduktive Wartezeiten. Der Betrachter sieht das Modell schneller auf dem Monitor und kann die Simulation bereits analysieren, während die restlichen Daten noch an den Computer übermittelt werden. Die Vierdimensionale Progressive Datenübertragung ermöglicht unter anderem die folgenden Anwendungen:
- 4-D-Streaming von dynamischer Geometrie für verteilte Applikationen
- Schneller Zugriff auf Geometriedatenbanken
- Vorschaufunktion für Geometriedaten
- Level-Of-Detail Methoden
- Interaktive Exploration des Designraums für Optimierungsaufgaben (in Kooperation mit dem Fraunhofer SCAI)
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung stellt die Software zur problemlosen Übertragung dynamischer FEM-Simulationsdaten auf der HANNOVER MESSE 2006 vom 24.-28. April 2006 in Halle 16, Stand D16 vor. Gerne können Sie einen Messetermin vereinbaren.
Weitere Informationen zur Vierdimensionalen Progressiven Datenübertragung erhalten Sie bei
Dr. André Stork
Abteilung Industrielle Anwendungen
Fraunhofer IGD Darmstadt
Telefon: +49 (0) 6151 / 155-469
Telefax: +49 (0) 6151 / 155-299
E-Mail:
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www.igd.fraunhofer.de/igd-a2/projects/index.html.de
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oder auf Anfrage.
