Moleküler modelleme metodu ile nesnelerin hacimsel olarak modellenmesi ve deformasyonu

Abstract

Nesnelerin gerçek zamanlı ve fiziksel olarak doğru bir şekilde deformasyonlarının elde edilebilmesi için çeşitli metotlar ve algoritmalar geliştirilmiştir. Simülasyon uygulamaları yaygın olarak Kütle-Yay Sistemleri ve Sonlu Elemanlar Metodu kullanılarak gerçekleştirilir. İnsan organları, animasyon karakterleri gibi deforme edilecek nesneler yüzeysel olarak veya hacimsel olarak modellenir. Yüzeysel modellemede çoğunlukla üçgenler kullanılır. Bu modelleme metodu hacim bilgisini dikkate almaz ve sonuçları da gerçekçi değildir. Hacim bilgisini hesaba katan modelleme tekniklerinde genellikle üçgen prizma (tetrahedral) geometrik yapı elemanları kullanılır.Moleküler modelleme teknolojisi hızlı çalışan ve gerçekçi iç kuvvetler üreten bir metottur ancak yüzeysel modelleme için geliştirilmiştir. Bu tezde moleküler modelleme algoritması hacimsel olarak modellenmiş nesnelerin deformasyonunda kullanılmak üzere modifiye edilmiş, yeni kuvvet fonksiyonları elde edilmiş ve deformasyon algoritmasında kullanılmıştır.Yeni algoritma değişik nesnelerin deformasyonunda kullanılmış ve göze hoş gelen simülasyonlar ve gerçeğe daha yakın sonuçlar elde edilmiştir. Kütle-yay sistemi ve yüzey modelleme ile karşılaştırıldığında hız konusunda taviz verilmesine karşın birçok model için gerçek zamanlı simülasyonlar yapılabilmiştir.Anahtar Kelimeler Deformasyon, Kütle-Yay Sistemi, Moleküler Modelleme ,Tetrahedral Model

Various methods and algorithms are developed because deformations of objects are obtained that being correct in real time as physical. Simulation applications widely are realized by using the Mass-Spring System and Finite Element Method. The objects that will be deformed are modeled as surface or volume such as human organs, animation characters. Triangles are generally used for surface modeling. This modeling method doesn't consider the volume information and its results don't realistic. Tetrahedral geometric shape is widely used in the modeling methods that take account to volume information.Molecular modeling technology is a method that rapidly works and produce realistic internal forces but it is developed for surface modeling. In this thesis, molecular modeling algorithms is modified for use in deformations of objects that modeling as volume, new force functions are obtained, they are used for deformation algorithm.New algorithm is used for deformation of different objects and simulation that pleasing to the eye to come and the results that are more recently to real are obtained . While the new algorithm is compared mass-spring system and surface modeling, although it is made a concession about speed, simulations in real time can be made .Key Words Deformation, Mass-Spring System, Molecular Modeling ,Tetrahedral Model