Kursen behandlar hur grundläggande fysik används för att skapa verklighetstrogna 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 enkla modeller för exempelvis fordon, robotar, biomekaniska system samt rörelser för studsande deformerbara objekt och olika föremåls rörelse genom luften och andra media. 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.
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,
implementera interaktiva och visuella simuleringar baserade på fysikaliska modeller,
använda existerande högpresterande programbibliotek för att skapa komplexa fysikbaserade interaktiva och visuella simuleringar genom att:
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
Matematik D, Fysik B. Eller: Matematik 3c, Fysik 2 (områdesbehörighet 8/A8 med ett eller flera undantag)
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.
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.
Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
Kursen kan inte tillgodoräknas som en kurs i fysik i en civilingenjörsexamen i teknisk datavetenskap. Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2012 vecka 42
Kompendier utgivna av institutionen för fysik.
Laborationsinstruktioner.
