Simulace a vizualizace sněhových a ledových struktur
Loading...
Date
Authors
Čech, Ondřej
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tématem práce je simulace vzniku ledových struktur kajícníků. Kajícníci jsou ledové struktury vznikající sublimací způsobenou koncentrací solární energie v prohlubních sněhu. Model vychází z matematického popisu M. D. Betterton. Hlavní přínos práce je rozšíření tohoto původně jednorozměrného modelu do trojrozměrného prostoru vrháním paprsku a výpočtem integrálu na základě metody Monte Carlo. Cílový program pracuje s 3D objekty typu Polygon File Format a je napsán v jazyce C++. Výsledek byl v rámci experimentů vyhodnocen na syntetických datech i na reálných datech vzniklých skenováním pole kajícníků v přírodě. Model prokázal schopnost tvořit struktury vizuálně podobné kajícníkům, ale na reálných datech ukázal problematické chování pocházející už z původního matematického modelu.
The topic of this thesis is a simulation of the formation of ice features called penitentes. Penitentes are ice features formed by sublimation, that is caused by the concentration of solar energy in depressions of the snow surface. The model is based on the mathematical description by M. D. Betterton. Main highlight of this work is an extension of this one-dimensional model into three-dimensional space using ray casting and Monte Carlo integration. The final program works with Polygon File Format 3D objects and is written in C++ language. Its results were evaluated on synthetic data and also on a scan of the natural penitentes field. The model proved it can form structures visually similar to penitentes, but interaction with real data showed some problematic behavior transferred from the original mathematical model.
The topic of this thesis is a simulation of the formation of ice features called penitentes. Penitentes are ice features formed by sublimation, that is caused by the concentration of solar energy in depressions of the snow surface. The model is based on the mathematical description by M. D. Betterton. Main highlight of this work is an extension of this one-dimensional model into three-dimensional space using ray casting and Monte Carlo integration. The final program works with Polygon File Format 3D objects and is written in C++ language. Its results were evaluated on synthetic data and also on a scan of the natural penitentes field. The model proved it can form structures visually similar to penitentes, but interaction with real data showed some problematic behavior transferred from the original mathematical model.
Description
Citation
ČECH, O. Simulace a vizualizace sněhových a ledových struktur [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Počítačová grafika a interakce
Comittee
prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c. (předseda)
doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D. (člen)
Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Peter Chudý, Ph.D., MBA (člen)
Ing. David Bařina, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-20
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení