Definition graphische Datenverarbeitung
Technologie, mit der Bilder im allgemeinen Sinne des Wortes rechnergestützt erzeugt, verwaltet, manipuliert und dargestellt werden.
Definition Animation
Technik, die auf der Trägheit der visuellen Wahrnehmung des Menschen basiert und ein bewegtes Bild aus einer Folge von Einzelbildern generiert. (>25 Bilder/s)
Was ist ein polygon?
Ein Polygon ist ein Vieleck, welches aus mindestens drei Punkten
besteht, die durch Strecken so miteinander verbunden sind, dass der
entstandene Linienzug eine zusammenhängende Fläche umschließt.
In der Computergrafik können Oberflächen als Polygonnetz
modelliert werden. Dreiecksnetze eignen sich besonders gut zur
Darstellung von Oberflächen.
Definition von Konkav und Konvex bei Polygonen
Ein Polygon heißt konvex, wenn von jedem seiner Punkte aus alle Punkte des Polygons sichtbar sind.
Zwei benachbarte Polygonflächen heißen konkav, wenn sich ihre Flächennormalen schneiden.
nennen Sie 4 Kurventypen- bzw Vorteile??
Definieren Sie Geometrie und Topologie
Geometrie: Beinhaltet Punkte und Fläche mit einem festen Bezug zum Koordinatensystem.
Topologie: Nachbarschaftsbeziehung von Punkten und Flächen innerhalb eines Körpers.
Wie sieht die Transformationsmatrix aus?
Wie sieht die Matrix eine Translation aus?
Jede Puknt wird durch den verschiebungsvektor gleichmäßigt beinflusst
Wie sieht die Skalierungsmatrix aus?
Wie sieht die Rotationsmatrix aus?
Parallele vs Zentralprojektion
Was bedeutet clipping?
Die
Auswahl der darzustellenden Objekte sowie das Abschneiden von Objekten am Rand der Projektionsebene
und vor der vorderen sowie hinter der hinteren Clippingebene wird als Clipping bezeichnet.
Was ist Culling?
(Verdeckungsberechnung): Bezeichnet Vorgehen mit dem nicht sichtbare Oberflächen erkannt und aussortiert werden. Rückseiten werden als solche identifiziert, wenn deren äußere
Normale vom Betrachter weg weist.
Man weißt aber nicht, ob ein Objekt ein anderes verdeckt
was ist Z-Buffer Algorithmus und wie funktioniert es?
Ein Verfahren der Computergrafik zur Verdeckungsberechnung, also um die vom Betrachter aus
Der Z
Buffer Algorithmus wird auf allen Polygonen der Szene angewendet:
•Projektion des Polygons auf die Projektionsebene
•Rasterkonvertierung des projizierten Polygons in eine Pixelmenge.
•Vergleich aller z
Werte in einem Pixel mittels eines z Buffers.
•Das Polygon mit dem kleinsten z
Wert wird schließlich dargestellt.
Erklären Sie Raytracing und Raycasting
Raytracing ist ein Darstellungsverfahren zur Ermittlung der
Sichtbarkeit von Objekten ab dem Augpunkt. Die
dreidimensionale Szene wird entsprechend festgelegter
Vorgaben wie Betrachtungsposition und Perspektive anhand
der Rückverfolgung eines Sichtstrahles abgetastet. Der Strahl
wird vom getroffenen Objekt absorbiert, gespiegelt oder
gebrochen. Anschließend erfolgt eine Rückverfolgung des
Raycasting: abtasten eines Strahls mit dem Aufeinandertreffen von Strahl und Objekt beendet. Es findet also lediglich eine
Verdeckungsberechnung statt.
Nennen SIe 4 Verfahren zur Verdeckungsberechnung
Clipping
Culling
Z-Buffer
Raytracing//Casting
Welche Schritte geschehen in einem Rendering Prozess
Ermittlung der sichtbaren Objekte aus einer bestimmten Perspektive (z.B. durch Z
Buffer Algorithmus)
Visuelle Simulation der Oberflächen auf Basis derer Materialeigenschaften (Shading)
Berechnung der Lichtverteilung innerhalb der Szene.
Worauf basiert der Radiosity effekt?
Es beruht auf dem Energieerhaltungssatz: Alles Licht, das eine Fläche empfängt und nicht absorbiert, muss sie wieder reflektieren. Außerdem kann eine Fläche auch selbstleuchtend sein.
Die Lichtverteilung ist nicht vom Blickpunkt sondern von der
Lichtquelle abhängig. Die Beleuchtung der Flächen wird also
Vor und Nachteile von radiosity
Vorteile:
Farbausbluten, keine harten Schlagschatten, schnelle
Generierung von Kamerafahrten durch Vorberechnung,
gute Modellierung diffuser Interreflektion
Nachteile:
keine Spiegelung und Lichtbrechung, Schwächen bei
ungünstiger Objektanordnung, Ungenauigkeiten
durch Approximation und Interpolation
Erklären Sie Texturierung:
Texturierung (Texturemapping)
ist ein Verfahren, das die Flächen dreidimensionaler Oberflächenmodelle mit zweidimensionalen Bildern (sogenannten „Texturen“) und Oberflächeneigenschaften ausstattet.
Texturen habe ein eigenes Koordinatensystem auf der
Oberfläche innerhalb des geometrischen Objektes. Texturen
sind damit auf der Objektoberfläche skalierbar.
Nennen Sie die 3 Schattierungsverfahren
Erklären Sie die konstante Schattierung
-Aufwandsärmste Form der Flächenschattierung, da keine Berechnungen für Zwischenpunkte auf der Oberfläche gemacht werden
- Lichtquelle im Unendlichen
- Keine Entfernungsabhängige Lichtabnahme (nur ambiente und diffuse Beleichtung)
- Nachteil: Nur ein Schattierungswert pro Polygon
Gourad Schattierung
-Interpoliert die Farbwerte innerhalb eines Polygons
- Konstanter Farbverlauf zwischen den Polygonkanten durch Festlegung der Farbwerte in den Ecken in Abhängigkeit der Lichtverhältnisse
- Lineare Interpolation der Farbwerte zwischen den Eckpunkten
Phong Schatierung
-Normalenvektoren aller Eckpunkte eines Polygons werden interpoliert
- Anstelle von Farbwerten werden hier Farbintensitäten zugeordnet
Was ist ein Render
Rendering: Bezeichnet die Erzeugung eines Bildes aus Rohdaten. Dies beinhaltet Materialeigenschaften, Lichtquellen sowie die Position und Blickrichtung des Betrachters.
Was ist ein Szenegraph
st eine Struktur, welche die Beziehung der einzelnen Objekte einer Szene untereinander verwaltet.
Was ist das Framebuffer?
Ein spezieller Speicherbereich innerhalb des Grafikspeichers (VRAM), welcher die aktuelle Bildschirmdarstellung beinhaltet
Zuletzt geändertvor 2 Jahren
