next up previous contents
Next: Raytracing Up: Computergrafik Previous: Computergrafik

Allgemein

Computergrafik wird heute fast auf jeden PC und auf den meisten Workstations verwendet. Die einzige Anwendung von Computern ohne grafische Schnittstelle sind Datenbank oder Netzwerkserver. Jedes Windowssystem stellt dem Nutzer eine grafische Schnittstelle zur Verfügung. Diese Grafischen Schnittstellen arbeiten meist mit 2D Grafikroutinen. Anders ist das bei Computerspielen, diese arbeiten haufig mit 2D und 3D Grafiken. Hier werden häufig 3D Bilder mit 2D Algorithmen berechnet. Viel eingesetzt wird die Sprite-Grafik, wo die meisten Animationen als einzelne Bilder von Grafikern mühevoll gezeichnet werden und dann nacheinander auf den Bildschirm geladen werden. Dieses Verfahren ähnelt dem manuellen Trickfilm.

Um echte 3D-Grafiken anzuzeigen gibt es das Drahtgittermodell, es werden nur die Linien zwischen den Punkten eines Objektes angezeigt. Mit einer gewissen Vorstellungskraft kann man anhand der Kontur das Objekt erkennen. Diese Art der Darstellung hat sich bei Konstrukteuren in CAD-Systemen bewährt. Diese Darstellung ist vom Rechner sehr schnell zu berechnen und ermöglicht das hindurchsehen durch die Objekte, was in der Konstruktionsphase von Produkten der manuellen Technischen Zeichnung entspricht.

Eine andere Art der 3D-Grafik ist das Z-Puffer-Verfahren, dieses hat den Vorteil das ein 3D-Datenmodell schnell angezeigt werden kann. Bei der Anzeige der Daten wird von jedem Objekt die Entfernung zur Zeichenfläche bestimmt und diese wird in einem Puffer eingetragen. Beim nächsten Objekt wird dann wieder die Entfernung bestimmt und dann wird verglichen ob das Objekt näher am Bildschirm ist, wenn ja wird es gezeichnet sonst nicht. Das ist ein einfacher Algorithmus der eine schnelle Anzeige ermöglicht.

Alle oben genannten Verfahren arbeiten nicht mit Lichteffekten, um in einem Spiel oder einer Simulation die Virtuelle Welt realistisch erscheinen soll muß der Einfluß von Licht mit in das Bild. Wenn ein Architekt sein Haus mit einem CAD-Programm konstruiert kann er anhand von einem Drahtgittermodell die Wirkung einer Glasfasade im Sonnenlicht schlecht erahnen. Hier gibt es verschiedene Algorithmen die mittels Shading die Lichtquellen simulieren.

Mit dem hier vorliegenden Programm können Sie die verschiedensten Verfahren selbst durchtesten und können gut sehen welche Lichteffekte durch welches Verfahren dargestellt wird.

In den weiteren Abschnitten werden Verfahren vorgestellt, die den Einfluß von Lichtquellen anhand der Optik berechnen.


next up previous contents
Next: Raytracing Up: Computergrafik Previous: Computergrafik

Helmut Fahrion
Sun Apr 13 15:58:19 GMT 1997