dc.contributor.advisor | Hallgren, Torbjørn | nb_NO |
dc.contributor.author | Fagerholt, Geir | nb_NO |
dc.date.accessioned | 2014-12-19T13:34:44Z | |
dc.date.available | 2014-12-19T13:34:44Z | |
dc.date.created | 2010-09-10 | nb_NO |
dc.date.issued | 2005 | nb_NO |
dc.identifier | 350257 | nb_NO |
dc.identifier | ntnudaim:1041 | nb_NO |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11250/251646 | |
dc.description.abstract | Denne rapporten omhandler hvordan endelige elementers metode kan benyttes i modellering av virtuelt organisk materiale til bruk i et haptisk system. Slik fysisk modellering har stor bruksverdi spesielt innenfor medisinske anvendelser, der for eksempel simulering av kirurgi ved hjelp av haptikk representerer et billig og risikofritt alternativ i opplæring og trening av kirurger. For mest mulig realisme tas det utgangspunkt i fysiske lover. Materialet modelleres som et volumetrisk materiale med en betingelse om likevekt mellom krefter i materialet, og elastiske egenskaper i form av lineær elastisitet. Disse betingelsene representeres som en differensialligning som gjelder for hele materialet som problemområde. Det benyttes en oppdeling av det volumetriske materialet i elementer i form av tetraedre representert med noder i alle hjørnene. Ved å benytte lokale tilnærminger av den globale differensialligningen innad i hvert element kan problemet representeres som summen av elementvise delproblemer. Dette resulterer i et lineært ligningssystem med posisjonene til elementenes noder som ukjente i systemet. Bruk av haptikk lar brukeren få følelsen av å ta på virtuelle objekter, men setter samtidig krav til hurtige beregninger. Ved kontakt mellom brukeren og et virtuelle objektet simuleres eksterne krefter i elementformuleringen, og eventuelle deformasjoner i materialet beregnes i form av nye nodeposisjoner. For å ta hensyn til kravet om hurtige beregninger benyttes en effektiviseringsteknikk kalt kondensering, som reduserer ligningssystemet som må løses til bare å bestå av noder som er synlige og kan påvirkes av brukeren. Det vises hvordan dynamiske simulering kan modellere dynamiske egenskaper, men dagens maskinvare er ikke kraftig nok for slik simulering i sanntidssystemer som bruker haptikk. I statisk simulering vises det hvordan en selektiv multiplikasjonsprosedyre kan utnytte mange nullverdier i ligningsystemet, og dermed beregne deformasjoner i sanntid. | nb_NO |
dc.language | nor | nb_NO |
dc.publisher | Institutt for datateknikk og informasjonsvitenskap | nb_NO |
dc.subject | ntnudaim | no_NO |
dc.subject | SIF2 datateknikk | no_NO |
dc.subject | Program- og informasjonssystemer | no_NO |
dc.title | Haptisk simulering av organisk materiale modellert med Endelige elementers metode | nb_NO |
dc.title.alternative | Haptic simulation of organic material using finite element method | nb_NO |
dc.type | Master thesis | nb_NO |
dc.source.pagenumber | 55 | nb_NO |
dc.contributor.department | Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for informasjonsteknologi, matematikk og elektroteknikk, Institutt for datateknikk og informasjonsvitenskap | nb_NO |