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Herzlich willkommen auf der Seite der Gruppe Physiksimulation!

Der aktuelle Stand des Projektes ist hier zu finden.
Die vollständige Dokumentation befindet sich hier.

• Dustin
• Philipp
• Mark

Die grundlegende Idee dieses Projektes ist es, ein Programm zu schreiben, das einen physikalischen Sachverhalt realitätsnah simulieren kann. Dafür sollen Objekte auf dem Bildschirm erzeugt und ihre Parameter wie Größe, Masse und Bewegung verändert werden können.

Das Besondere an unserem Projekt ist es, dass wir in zwei Programmiersprachen entwickeln: Wir nutzen Python für die Grafik und die Benutzerinteraktion, während wir die Berechnungen in C++ durchführen. Philipps Erfahrungen aus dem letzten Semester haben gezeigt, dass Python dafür zu langsam ist und C++ hier mit seiner höheren Geschwindigkeit besser geeignet ist. Das GUI schreiben wir in Python, da wir dieses als komfortabler zum Programmieren erachten.

Die Simulation wird dafür voraussichtlich in 2D stattfinden. Dabei ist aber auch eine 3D-Umsetzung denkbar, wenn wir am Ende die Zeit dazu haben. Als Sachverhalt wollen wir in erster Linie die Gravitation zwischen Objekten simulieren. Genaueres steht im nächsten Abschnitt:

Hierbei nutzen wir Philipps Arbeit aus dem letzten Jahr, die Simulation von Himmelskörpern, sodass wir nicht bei Null beginnen müssen. Hierbei wird der Benutzer 2D-Objekte erzeugen, ihnen Massen und Größen, sowie Abstände zwischeneinander verleihen. Anschließend wird er beobachten können, wie sich die Objekte verhalten. Idealerweise kann man damit am Ende z.B. einen Teil des Sonnensystems simulieren.

Zunächst ist es natürlich notwendig, sich erst einmal tiefgehend mit den physikalischen Grundlagen zu beschäftigen. Parallel dazu sollte im Labor eine Oberfläche entstehen, auf der die Objekte erzeugt, verschoben und modifiziert werden können.
In den nächsten Schritten werden wir die einzelnen Elemente der Simulation einarbeiten: die Berechnung der Kräfte zwischen den Objekten mit zunächst nur einer Eigenschaft (wie die Masse), dann mit mehreren, und dann schließlich die Animation der Bewegungen. Sollten wir am Ende des Labors noch Zeit dafür haben, ist natürlich eine 3D-Umsetzung mit Licht und Schatten denkbar, z.B. mithilfe von Blender.

• Logbucheintrag 1 (26. Mai) – Planung
• Logbucheintrag 2 (02. Juni) – GUI und C++-Basis
• Logbucheintrag 3 (09. Juni) – Anpassen der Einheiten
• Logbucheintrag 4 (16. Juni) – erste grafische Ausgabe
• Logbucheintrag 5 (23. Juni) – Beginn Cython und Visual
• Logbucheintrag 6 (30. Juni) – Runge-Kutta und Cython-setup; Animation fertiggestellt
• Logbucheintrag 7 (07. Juli) – Cython-Debugging
• Logbucheintrag 8 (14. Juli) – Cython fertiggestellt, Benutzung des Interfaces vereinfacht
• Logbucheintrag 9 (21. Juli) – Hinarbeiten auf einfache Verwendung des Codes