Physics in 3D

Details

Physics in 3D ist ein Simulationsprogramm zur Veranschaulichung diverser physikalischer Vorgänge. Es enthält neben einem Intro und einem Hauptmenü acht Simulationen, die hier genauer dargestellt werden.

Intro

Das Intro dient zur Überbrückung der Ladezeit zwischen den Simulationen. Es besteht aus einer Kamera und verschiedenen Lightgroups. Eine Kamerafahrt wurde durch Hilfe von einer "Animation" gemacht. Das Intro kann man mit der ESC-Taste überspringen.



Click to enlarge

Hauptmenü

Das Hauptmenü dient in erster Linie dazu, eine übersichtliche Oberfläche für den Benutzer zu erschaffen. Hier kann man eine Auswahl zwischen den Simulationen treffen und Anleitungen und Formeln zu den jeweiligen Simulationen lesen. Außerdem lässt sich das Programm hier schließen.



Click to enlarge

Magnetic Field

In der Simulation "Magnetic Field" soll ein magnetisches Feld um eine Kugel erzeugt werden, die andere ferromagnetische Kugeln anzieht. Mittels Slider können der Radius und die Kraft der Anziehung bestimmt werden. Diese Anziehung erfolgt durch eine negative Explosionskraft.




Click to enlarge

Railgun

In der Simulation "Railgun" sieht man einen Querschnitt einer Gauß-Kanone. Mit dieser kann man Kugeln schießen, die mithilfe von magnetischen Feldern beschleunigt werden. Es sind außerdem Kugeltürme aufgebaut, die man treffen kann. Mit dem Slider "Speed" kann man einen Zeitlupeneffekt erzeugen, um die Einschaltung der Magnetfelder näher zu betrachten. Der Reset-Button lädt die Szene neu und die Türme werden wieder aufgebaut.



Click to enlarge

Gravity Gun

Hier steuert man einen Charakter auf einem kleinen, fiktionalen Planteten. Alle Objekte werden von dem Planeten angezogen und können aufgenommen und geworfen werden. Das Fadenkreuz ist eine 2D-Textur, welche der Mausbewegung folgt. Dies ist sehr nützlich, um zu sehen, welches Objekt man zurzeit angewählt hat.


Click to enlarge

Pendulum

Hier wird ein Doppelpendel dargestellt. Diese haben die gleiche Größe und die gleichen Anfangsbedingunen, kleine Einflüsse haben jedoch erhebliche Auswirkungen.


Click to enlarge

Reflection

Man steuert einen kleinen Würfel, der einen Laserstrahl aussendet. Dieser wird, sobald er auf eine Wand trifft, reflektiert (Einfallswinkel = Ausfallswinkel).


Click to enlarge

Planetery

Die Sonne befindet sich im Mittelpunkt des Systems und ein Planet kreist um ihn herum. Um diesen Planeten kreist ein Meteroit herum. Es können Planeten, Meteorite, Monde und Sonnen erzeugt werden, danach kann man auswählen, ob man einen Bezugspunkt nehmen will und die Objekte erzeugen. Wenn sie einen Bezugspunkt haben, kreisen sie um diese Planeten herum.


Click to enlarge

Electric Field

Hier befinden sich zwei Felder, die unterschiedlich geladen sind. Rot steht für positiv geladen und Blau für negativ geladen. Das gleiche gilt für die Ladungen zwischen den Feldern. Diese Ladungen werden entweder angezogen oder abgestoßen, je nach Ausrichtung des elektrischen Feldes. Diese Ladungen erzeugen Feldlinien. Buttons werden zum manuellen Umkehren der Polarität benutzt bzw. um die Frequenz ein-/auszuschalten. Mithilfe von Slidern kann die Frequenz eingestellt werden.



Click to enlarge

PID-Controller

In diesem Programm wird ein PID-Regler simuliert. Mithilfe der Slider kann man die Parameter einstellen. Die Diagramm stellt den Verlauf der Stellgröße dar.


Click to enlarge