Schnee auf virtuellen Landschaften

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Eine möglichst perfekte Abbildung der Wirklichkeit in virtuellen Computerwelten ist ein Ziel, dem Programmierer in den letzten Jahren näher und näher gekommen sind. Sogar höchst komplexe Phänomene wie Rauch, Wasser oder ganze Pflanzen wurden dabei bereits in befriedigender Qualität simuliert.

Erstaunlicherweise existiert jedoch in virtuellen Welten – man denke an Second Life oder Computerspiele – noch kein einziger brauchbarer Algorithmus, um eine Landschaft virtuell zu beschneien.

“Schnee ist eben eines der komplexesten Materialien, die auf der Welt existieren”, sagte dazu Niels von Festenberg, Mitarbeiter am Institut für Software- und Multimediatechnik der TU Dresden. “Ein Quadratzentimeter Schnee wird von Tausenden von Flocken verschiedener Form und Größe gebildet. Je nach Temperatur und Luftdruck verhält sich Schnee völlig unterschiedlich im Fallen und im Zusammenhalt der Flocken.” Der Forscher hat im Rahmen seiner Doktorarbeit ein gänzlich neues ‘Schnee-Modell für virtuelle Landschaften’ entwickelt.

“Frühere Arbeiten auf diesem Feld modellierten Schnee entweder sehr rechenaufwendig, in dem sie jede einzelne Flocke simulierten oder vereinfachten das Problem zu weit, indem sie Schnee wie eine durchgehende dicke Decke über die Landschaft legten”, so von Festenberg.

Der Software-Entwickler wählte dagegen einen Mittelweg. Für sein Simulationsmodell analysierte er im ersten Schritt, wie sich Schnee in der realen Welt um komplexe Strukturen herum anlagert. Dabei untersuchte er auch ungewöhnliche Spezialfälle – wie etwa Schnee an einem glatten Straßenschild ‘festpappt’. In einem zweiten Schritt übertrug er die Erkenntnisse auf ein Schneemodell, das topografische Höhendaten verarbeitet und eine beschneite Szenerie errechnet.