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6.6 Gitter

Wenn eine Simulation erfolgreich durchgeführt wurde, so ist man primär an der Darstellung der berechneten Größen interessiert, die Beschaffenheit des Simulationsgitters ist in diesem Fall kaum von Bedeutung. Treten jedoch starke Abweichungen in den Resultaten auf, so können diese Fehler in vielen Fällen auf ein ungeeignetes Simulationsgitter zurückgeführt werden. Die Gittervisualisierung ist deshalb ein sehr hilfreiches Werkzeug zum Auffinden von sowohl numerischen als auch programmiertechnischen Fehlern (debugging).

Die einfachste Art der Gitterdarstellung erreicht man, indem auf der Oberfläche der Struktur die Gitterlinien eingezeichnet werden. Zusätzlich kann die Farbe der Gitterelemente benutzt werden, um eine berechnete Größe darzustellen oder, wie in Abb. 6.10, um das Material anzuzeigen.

Abbildung 6.10: Visualisierung des Simulationsgitters an der Oberfläche
\fbox{\resizebox{0.7\textwidth}{!}{\includegraphics{grid1}}}

Um auch das Gitter im Inneren des Körpers betrachten zu können, verwendet man einerseits das ,,Drahtmodell``, wo anstatt der Gitterelemente lediglich die Gitterkanten dargestellt werden (Abb. 6.11), oder man verkleinert sämtliche Elemente um einen gewissen Faktor und erhält somit durch die entstehenden Zwischenräume einen Einblick auf weiter innen liegende Elemente (Abb. 6.12).

Abbildung 6.11: Visualisierung des Simulationsgitters als Drahtmodell
\fbox{\resizebox{0.7\textwidth}{!}{\includegraphics{grid2}}}

Abbildung 6.12: Visualisierung der Gitterelemente durch Verkleinerung
\fbox{\resizebox{0.7\textwidth}{!}{\includegraphics{grid3}}}

Beide Verfahren werden jedoch unübersichtlich, wenn die Anzahl der Gitterelemente sehr hoch ist. In solchen Fällen ist es dann notwendig, das Gesamtgitter in mehrere Teilbereiche zu zerlegen (z.B. nach Materialien) und diese Teile dann getrennt zu visualisieren.


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R. Sabelka: Dreidimensionale Finite Elemente Simulation von Verdrahtungsstrukturen auf Integrierten Schaltungen