Kursens behandlar hur grundläggande fysik används för att skapa verklighetstrogna datorsimuleringar. I kursen beskrivs grundläggande teori och metodik för datorsimuleringar, med särskild inriktning mot interaktiva och visuella simuleringar för t.ex. upplevelser i form av datorspel och film, utbildningsändamål med träningssimulatorer för fordon eller kirurgi, utvecklingsarbete genom visualisering och ”prototyping”. Teorin behandlar fysiken för punktmassor, stela och elastiska kroppar under verkan av krafter som gravitation, friktion, fjäderkrafter, kraftimpulser vid kollisioner samt numeriska metoder för att simulera denna fysik. I kursen ingår hur detta kan användas för att konstruera modeller för exempelvis kolliderande bilar, studsande mjuka bollar och golfbollars luftfärd. I laborationsuppgifter utvecklas egna datorprogram som simulerar fysikaliska förlopp. I kursen beskrivs också översiktligt mer avancerade metoder för realtidssimuleringar av t.ex. många stela kroppar i kontakt eller kopplade med dynamiska tvång och mer komplexa material som tyg, sand och vätskor. Kursen avslutas med att studenterna genomför ett projektarbete bestående av fördjupat arbete i att använda existerande högpresterande programbibliotek för interaktiva och visuella simuleringar, t.ex. för att simulera fordon eller biomekaniska system.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- redogöra för hur grundläggande fysik används för att konstruera modeller för verklighetstrogna datorsimuleringar,
- redogöra för de simuleringstekniker som används i interaktiva och visuella simuleringar,
- självständigt implementera enklare interaktiva och visuella simuleringar baserade på fysikaliska modeller,
- använda existerande högpresterande programbibliotek för att skapa komplexa fysikbaserade interaktiva och visuella simuleringar,
- i projektform utforma fysikaliska modeller av verkliga objekt som mekaniska system av ett flertal interagerande stela kroppar samt att värdera realismen i modellen och utfallet av simuleringsprogramvaran.
Behörighetskrav
Grundläggande behörighet samt Ma D, Fy B
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av teorigenomgångar samt problemlösning både individuellt och i grupp. Till kursen hör ett antal obligatoriska laborationer och ett obligatoriskt projektarbete.
Examination
Kunskapsredovisning sker i form av skriftlig redovisning av inlämningsuppgifter samt skriftlig och muntlig redovisning av ett projektarbete. På redovisningarna sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik.
TILLGODORÄKNANDE
Kursen kan inte tillgodoräknas som en kurs i fysik i en civilingenjörsexamen i teknisk datavetenskap. Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2008 vecka 2
Kompendier utgivna av institutionen för fysik.
Laborationsinstruktioner.
