Shader für Geometrische Grundprimitive. Beispielszene mit vielen Kegeln unterschiedlicher Größe und Farbe
|
|
- Johannes Burgstaller
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Shader für Geometrische Grundprimitive Beispielszene mit vielen Kegeln unterschiedlicher Größe und Farbe
2 0. Gliederung Gliederung: 1. Motivation 2. Verwandte Arbeiten 3. Überblick über das Vorgehen 3.1 Allgemeiner Überblick 3.2 Gemeinsame Merkmale der Shader 3.3 Vertex Shader Allgemein 3.4 Fragment Shader Allgemein 4. Spezielle Shader 4.1 Kugel 4.2 Zylinder 4.3 Kegel 5. Performanzanalyse 6. Ausblick 2
3 1. Motivation Modellierung: Visualisierung: Zerlegung komplexer Objekte in Grundprimitive Molekülvisualisierung (viele Kugeln für einzelne Atome) fördert Verständnis (z.b. durch Roboter), Kommunikation, Speicherbarkeit Visualisierung physikalischer Systeme: Vektorfelder: viele Ellipsoide entlang der Vektorlinien Volumen: um Dichte sichtbar zu machen 3D-Wolken CAD-Systeme visuelle Komplexität ist messbar Ziel: Bibliothek bzw. Framework zum schnellen zeichnen von Grundprimitiven (Kugel, Zylinder, Kegel; andere möglich) Integration in OpenGL einfache Handhabung 3
4 2. Verwandte Arbeiten Gumhold : Basis meiner Arbeit gleicher Ansatz, nur für Kugel kein verzögertes Beleuchten Grafik aus Sigg Sigg et al : ähnliche Arbeit (Kugel und Zylinder) Silhouette nicht durch Viereck, sondern durch großen Punkt abgedeckt verzögerter Shader mit Beleuchtung, weichen Schatten und Silhouettenlinien Grafik aus Gumhold
5 2. Verwandte Arbeiten Grafik aus Pabst Pabst et al : Grafik aus Pabst Primitive sind NURBS-Flächen pro-strahl Schnittberechnung in Shadern Vorberechnung der Silhouette als Dreiecks-Netz Unterstützung von NURBS-Schnitt-Kurven Reina & Ertl : Primitive sind molekulare Glyphen (2 Kugeln (Moleküle) und 1 Zylinder) großer Punkt für Silhouette Phong Shading pro Pixel Aber: Silhouette sehr ungenau Grafik aus Reina & Ertl
6 2. Verwandte Arbeiten Loop 2006 (SIGGRAPH): Primitive sind implizite Flächen, durch Bézier-Tetraeder definiert Begrenzung auf umgebendes Tetraeder auf CPU Silhouette berechnen (3 / 4 Dreiecke) im Fragment Shader Schnitt berechnen algebraische Ermittlung der Nullstellen max. Flächen Grad 4 Grafik aus Loop Offen & Fellner 2007: BioBrowser Anwendung mit Plugin-System zur Visualisierung von Molekülen Plugins: Ball and Stick, Sticks, Spacefill, Ribbons und Surface GPU Raytracing (Kugel, Zylinder) Unterteilungsflächen (Ribbons) Grafik aus Loop
7 3.1 Konventionelle Techniken Triangulierung: Objekt-Zerlegung in Dreiecke sehr hohe Anzahl für gute Qualität Übertragung kostspielig Triangulation (quadratisches Patch) große Entfernung: Dreiecke nur noch einzelne Pixel Verschwendung Raytracing: kompakte Szenen-Speicherung (Objekt: Parameter (z.b. Position, Radius)) Strahlen durch Bildschirmpixel Schnittpunkte Reflektion / Brechung recht einfach Aber: komplett auf CPU niedrige Frame-Raten Grafik aus Skript CG I (Gumhold) 7
8 3.1 Raytracing auf GPU Raytracing auf GPU: lokales, nicht rekursives Raytracing keine Reflektion / Brechung Vertex Shader: Silhouette berechnen Approximation: großer Punkt inkrementell nicht möglich n-eck Kompromiss Fehler / Transfer Fragment Shader: Strahlen durch gerasterte Pixel Schnittpunkte Phong-Shading komplette Berechnung auf GPU hohe Frame-Raten 8
9 3.1 Vorgehen Eingabe: Vertex-Attribute: typabhängige Parameter (Radius, Höhe etc.), optional Verschiebung 4 Vertices mit festgelegten Koordinaten (Ecken des Splats) OpenGL-Kontext Ausgabe: Farbe und Tiefenwert des Pixels Vertex Shader (auf Primitiv zugeschnitten) Schnittberechnung, Beleuchtung Splat (viereckige Annäherung des Objektes) Rasterisierung Fragment Shader (auf Primitiv zugeschnitten) 9
10 3.1 Erweitertes Vorgehen Eingabe: Vertex-Attribute: typabhängige Parameter (Radius, Höhe etc.), optional Verschiebung 4 Vertices mit festgelegten Koordinaten (Ecken des Splats) OpenGL-Kontext Vertex Shader (auf Primitiv zugeschnitten) Schnittberechnung Splat (viereckige Annäherung des Objektes) Rasterisierung Fragment Shader (auf Primitiv zugeschnitten) Phase 1 Tiefenwert; diffuse Farbe, Position und Normale (in Augenkoordinaten) Phase 2 Verzögerter Fragment Shader (allgemein) Beleuchtung Ausgabe: Farbe des Pixels 10
11 3.2 Shader Allgemein Integration in OpenGL: Berechnungen komplett in Objektkoordinaten (gegeben durch aktuelle ModelView-Matrix) z-clip mit aktuellem OpenGL Zustand (Near- / Far-Clipping-Plane) Material- und Lichtquellen-Eigenschaften für Beleuchtungs-Berechnung user clipping, display lists Beschleunigung: Shader pro Objekttyp aktivieren Vorberechnung Parameter, dann über Viereck interpolieren (für Fragment-Shader) keine Matrix-Vektor-Multiplikationen im Fragment-Shader Mittelpunkt direkt angeben, erspart 'gltranslate(x, y, z)' Aufrufe wesentlich schneller 11
12 3.3 Vertex-Shader Allgemein Silhouette: Berechnung approximierte Silhouette als Viereck Umrechnung in clip space, Senden an Rasterisierer Weitergabe an Fragment-Shader (in Objektkoordinaten) Sonderfall: wenn Betrachter im Objekt ganzer Bildschirm Blick von innerhalb des Zylinders nach Oben (schematisch) Blick von innerhalb des Zylinders nach Oben 12
13 3.4 Schnittberechnung-Shader Allgemein Schnittberechnung: Objekt in Ursprung verschieben Strahlen durch Silhouetten-Pixel (nach Rasterisierung) Schnittpunkt mit Objekt nur möglich, wenn Objekt geometrisch beschreibbar aus Schnittpunkt Normale ableiten Tiefenwert: z-koordinate in normaliserten Gerätekoordinaten Strahlen durch Silhouetten-Pixel Manueller z-clip: 1. Treffer (rot) hinter Near-Clipping- Plane würde weggeschnitten durch z-clip lila Punkt sichtbar manueller z-clip mit Near-Clipping-Plane grüner Punkt sichtbar Zylinder (Seitenansicht) 13
14 3.4 Fragment-Shader Allgemein Optimierung: pro Pixel: Position, Normale und Tiefenwert berechnen in Texturen speichern: diffuse Materialeigenschaft Normale (Augenkoordinaten, nicht normalisiert) z- und negative w-kooordinate der Position in clip Koordinaten Verzögerter Shader: Framebuffer-Objekt mit Tiefenpuffer für automatischen z-clip bekommt Array mit Status der Lichtquellen (nicht im eingebauten OpenGL-Zustand) Problem: Zustand kann zwischen Objekten geändert werden (Phase 1), aber in Phase 2 fester Zustand einige Parameter speichern (diffuse Farbe) restlicher Zustand aus Phase 2 pro -Pixel Lichtberechnung (Phong-Shading) 14
15 4.1 Kugel Silhouette Vorgehen: vorgestellt in [Gumhold 2003] kreisförimge Silhouette orthogonal EC E... Augpunkt C... Kreismittelpunkt Kugeln mit Silhouetten 15
16 4.2 Zylinder Silhouette (Fall 1) Draufsicht auf 9 Zylinder Fall 1: Betrachter über / unter Zylinder Silhouette ist kompletter Kreis oben / unten 16
17 4.2 Zylinder Silhouette (Fall 2) Vorgehen: Projektion Augpunkt in Ebene unterer Randkreis, dann ähnlich Kugel möglich, da ny = 0 (n... Normale) Höhenkorrektur erforderlich Seitenansicht von 5 Zylindern Fall 2: Betrachter außerhalb verlängerter Zylinder Höhenkorrektur Zylinder (Seitenansicht) 17
18 4.3 Kegel Silhouette (Fall 1) Fall 1: Betrachter im verlängertem Kegel Silhouette ist kompletter Kreis oben / unten 4 Kegel mit 3 Silhouetten (Fall 1) 18
19 4.3 Kegel Silhouette (Fall 2) KEGEL Fall 2: Betrachter außerhalb verlängerter Kegel, ober- / unterhalb sichtbar oberer / unterer Kreis Kegel Fall 2 (Seitenansicht) Verlängerung, damit Spitze (kompletter Kegel) sichtbar 3 Kegel mit Silhouetten (Fall 2) Kegel Fall 2 (Seitenansicht) 19
20 4.3 Kegel Silhouette (Fall 3) Fall 3: Betrachter vor Kegel Dreieck P bestimmen Projektion nach vorn Verlängern Projektion der Silhouette (Fall 3, Draufsicht) Fall 3 mit Silhouette 20
21 4.3 Kegel Schnittberechnung Sonderfall: Sichtstrahl parallel zum Rand des Kegels nur ein Schnittpunkt Kegelgleichung ersten Grades (Gerade) Sichtstrahl parallel Kegel (Seitenansicht) 21
22 5. Performanzanalyse Silhouettenbestimmung Dauer pro Silhouettenbestimmung [ns] Sphere translated Cylinder translated Cone translate Sphere normal Cylinder normal Cone normal Shader 250 Schnittpunkt Berechnung Pixel Durchsatz [Pixel / Sekunde] Sphere Explicit Cylinder Hybrid Cone Explicit Sphere Hybrid Sphere Implicit Cylinder Explicit Shader 22
23 5. Performanzanalyse Shader-Tessellierung Vergleich [in ms] Kugeln klein Kugeln groß Zylinder klein Zylinder groß Kegel klein Kegel groß Szenen Einfache Tessellierung Bessere Tessellierung Shader normal Shader verschoben 23
24 6. Ausblick Vertex Shader: Normale korrekt transformieren (perspektivisch) Verzögerter Shader: backface culling richtiges user clipping volle OpenGL-Unterstützung korrekter User-Clip (vorne 2 Reihen Zylinder weggeschnitten) Allgemein: Texturierung inkorrekter User-Clip (vorne 2 Reihen Zylinder weggeschnitten) 24
GPU Programmierung 6. Juli 2004 M. Christen, T. Egartner, P. Zanoni
GPU Programmierung 6. Juli 2004 M. Christen, T. Egartner, P. Zanoni 1 Ablauf GPU Programm Vertex und Fragment Shader 2 3 4 5 Image Processing 6 Ablauf GPU Programm Ablauf GPU Programm Vertex und Fragment
MehrGrundlagen der Spieleprogrammierung
Grundlagen der Spieleprogrammierung Teil I: 3D-Graphik Kapitel 3: Das Ideal - Photorealistisch Peter Sturm Universität Trier Outline 1. Übersicht und Motivation 2. Mathematische Grundlagen 3. Das Ideal:
MehrKapitel 4: Schattenberechnung
Kapitel 4: Schattenberechnung 1 Überblick: Schattenberechnung Motivation Schattenvolumen Shadow Maps Projektive Schatten 2 Motivation Wesentlich für die Wahrnehmung einer 3D-Szene Eigentlich ein globaler
Mehr(7) Normal Mapping. Vorlesung Computergraphik II S. Müller. Dank an Stefan Rilling U N I V E R S I T Ä T KOBLENZ LANDAU
(7) Normal Mapping Vorlesung Computergraphik II S. Müller Dank an Stefan Rilling Einleitung Die Welt ist voller Details Viele Details treten in Form von Oberflächendetails auf S. Müller - 3 - Darstellung
MehrProbelektion zum Thema. Shadow Rendering. Shadow Maps Shadow Filtering
Probelektion zum Thema Shadow Rendering Shadow Maps Shadow Filtering Renderman, 2006 CityEngine 2011 Viewport Real reconstruction in Windisch, 2013 Schatten bringen viel Realismus in eine Szene Schatten
Mehr3D - Modellierung. Arne Theß. Proseminar Computergraphik TU Dresden
3D - Modellierung Arne Theß Proseminar Computergraphik TU Dresden Gliederung Darstellungsschemata direkte Constructive Solid Geometry (CSG) Generative Modellierung Voxelgitter indirekte Drahtgittermodell
MehrÜbungsblatt 10: Klausurvorbereitung
Übungsblatt 10: Klausurvorbereitung Abgabe: Dieses spezielle Übungsblatt hat keine Abgabefrist und wird auch nicht korrigiert. Die Lösung gibt es wie immer auf der Homepage der Vorlesung oder in den Übungen
MehrVisualisierung und Volumenrendering 2
Institut für Computervisualistik Universität Koblenz 06.07.2012 Inhaltsverzeichnis 1 Literatur 2 Wiederholung 3 DVR Volumen Literatur Real-Time Volume Graphics Volumenrendering CG Shader Beispiele Volumen
MehrComputergrafik 1 Beleuchtung
Computergrafik 1 Beleuchtung Kai Köchy Sommersemester 2010 Beuth Hochschule für Technik Berlin Überblick Lokale Beleuchtungsmodelle Ambiente Beleuchtung Diffuse Beleuchtung (Lambert) Spiegelnde Beleuchtung
MehrGliederung. Blending Licht Anwendungsbeispiel Optimierung OpenGL heute und morgen Wilfried Mascolus - OpenGL Teil II 2/20
OpenGL II Gliederung Blending Licht Anwendungsbeispiel Optimierung OpenGL heute und morgen 26.07.10 Wilfried Mascolus - OpenGL Teil II 2/20 Blending Entscheidung, was passiert, wenn sich zwei Objekte überlappen
MehrComputergrafik SS 2012 Probeklausur Universität Osnabrück Henning Wenke, M. Sc. Sascha Kolodzey, B. Sc., Nico Marniok, B. Sc.
Computergrafik SS 2012 Probeklausur 1 06.07.2012 Universität Osnabrück Henning Wenke, M. Sc. Sascha Kolodzey, B. Sc., Nico Marniok, B. Sc. Aufgabe 1 (19 Punkte) Beantworten Sie die folgenden Fragen prägnant.
MehrChristina Nell. 3D-Computergrafik
Christina Nell 3D-Computergrafik Was ist 3D-Computergrafik? 3D graphics is the art of cheating without getting caught. (unbekannte Quelle) Folie 2/52 Inhalt Beleuchtung Shading Texturierung Texturfilterung
MehrComputergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke,
Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, 2012-05-14 Kapitel V: Modeling Transformation & Vertex Shader 5.1 Vertex Definitionen: Vertex Vertex Computergrafik Mathematischer Punkt auf einer Oberfläche
MehrBeleuchtung. in Computerspielen
Beleuchtung in Computerspielen Motivation Überblick Licht und Schattierung Lichtquellen Lokale Beleuchtungsmodelle Schattierungsverfahren Oberflächensimulation Beispiele der CryEngine Ausblick Zusammenfassung
MehrInformatik Fakultät Lehrstuhl für Computergrafik und Visualisierung. René Lützner
Informatik Fakultät Lehrstuhl für Computergrafik und Visualisierung René Lützner Dresden, 22.05.2013 Motivation Computer Simulationen von dynamischen Molekulardaten Eigenschaften und Verhalten von großen
Mehr4.4 Glättung von Kanten
4.4 Glättung von Kanten Es wurden verschiedene Aspekte zur Beleuchtung von Modellen und Szenen vorgestellt. Es gibt zwei Arten von Licht, das Hintergrundlicht und Licht von Lichtquellen, wobei hier zu
MehrSeminar Game Development Game Computer Graphics. Einleitung
Einleitung Gliederung OpenGL Realismus Material Beleuchtung Schatten Echtzeit Daten verringern Grafik Hardware Beispiel CryEngine 2 Kristian Keßler OpenGL Was ist OpenGL? Grafik API plattform- und programmiersprachenunabhängig
MehrVHDL - Grundlagen des Pointrenderings
VHDL - Grundlagen des Pointrenderings Marc Reichenbach, Timo Nieszner Informatik 3 / Rechnerarchitektur Universität Erlangen Nürnberg 2013 1 / 25 Rendern von Dreiecksnetzen Quelle: Inf9, CG-Slides grobmaschiges
MehrBeschleunigungen auf Szenenebene
Beschleunigungen auf Szenenebene Thomas Jung Verdeckungsbehandlung OpenGL Entfernen abgewandter Flächen (Backface Cullg) Kappen am Sichtvolumen (Clippg) Z-Speicher-Algorithmus t.jung@htw-berl.de Projektion
MehrTeil 8: Ray Tracing. Ray Tracing Einleitung. Beleuchtung, inkl. Schatten, Reflexionen
Beleuchtung, inkl. Schatten, Reflexionen Ray Tracing Einleitung Forward Ray Tracing: Lichtwege verfolgen: wohin fällt Licht? vgl. shooting (Radiosity) Strahlen verfehlen Auge: aufwendig! Backward Ray Tracing:
MehrComputergrafik 2010 Oliver Vornberger. Kapitel 18: Beleuchtung. Vorlesung vom
Computergrafik 2010 Oliver Vornberger Kapitel 18: Beleuchtung Vorlesung vom 08.06.2010 1 Korrektur α Für den Winkel zwischen den normierten Vektoren und gilt: ~v ~w A B C D sin(α) = ~v ~w 0,0 % sin(α)
Mehrcomputer graphics & visualization
Entwicklung und Implementierung echtzeitfähiger Verfahren zur Darstellung von reflektierenden Objekten auf GPUs echtzeitfähiger Verfahren zur Darstellung von reflektierenden Objekten auf GPUs Motivation
MehrSeminar Computerspiele Räumliche Datenstrukturen. Ralf Pramberger
Seminar Computerspiele Räumliche Datenstrukturen Ralf Pramberger Themen 2 1. Grundlagen Szene Sichtbarkeit (Raytracing) Culling 2. Räumliche Datenstrukturen Bounding Volume Hierarchie Quadtree/Octree BSP-Tree
MehrBeleuchtung Schattierung Rasterung
Beleuchtung Schattierung Rasterung Thomas Jung t.jung@htw-berlin.de Beleuchtung, Schattierung und Rasterung in allen Echtzeit-3D-Umgebungen gleich OpenGL Direct3D 3dsmax,... Letzter Bestandteil der Grafikpipeline
MehrAdaptives Displacement Mapping unter Verwendung von Geometrieshadern
Fakultät Informatik Institut für Software- und Multimediatechnik, Professur für Computergraphik und Visualisierung Adaptives Displacement Mapping unter Verwendung von Geometrieshadern Diplomarbeit Timo
MehrTeil 7: Beleuchtung Beleuchtungsmodelle, Schattierungsmodelle
Beleuchtungsmodelle, Schattierungsmodelle Einleitung Beleuchtung vs. Schattierung Beleuchtung: Modell auswerten (anschl.) global vs. lokal phsikalisch (photo-realistisch?) vs. empirisch Phong-Modell Schattierung:
MehrComputer Graphik I Generative Computergraphik Intro
Computer Graphik I Generative Computergraphik Intro Marc Alexa, TU Berlin, 2014 Ziele Modellierung Ziele Bildgenerierung Anwendungen Ausgabe Kontakt Marc Alexa TU Berlin Computer Graphik marc.alexa@tu-berlin.de
MehrDie Welt der Shader. Fortgeschrittene Techniken III
Die Welt der Shader Fortgeschrittene Techniken III Universität zu Köln WS 14/15 Softwaretechnologie II (Teil 1) Prof. Dr. Manfred Thaller Referent: Lukas Kley Gliederung 1. Was ist ein Shader? 2. Verschiedene
Mehr"rendern" = ein abstraktes geometrisches Modell sichtbar machen
3. Grundlagen des Rendering "rendern" = ein abstraktes geometrisches Modell sichtbar machen Mehrere Schritte: Sichtbarkeitsberechnung Beleuchtungsrechnung Projektion Clipping (Abschneiden am Bildrand)
MehrVerbesserung der Bildqualität
Thomas Jung Raytracing Modell Laufzeitoptimierungen Schnittalgorithmen Szenendatenstrukturen Verbesserung der Bildqualität 1 Realzeitanforderungen begrenzen Bildqualität Fotorealismus nur mit globalen
MehrMeißnersche Körper: Konstruktion und 3D-Druck
Meißnersche Körper: Konstruktion und 3D-Druck Dr. Alexander Zimmermann FORWISS Universität Passau Institut für Softwaresysteme in technischen Anwendungen der Informatik 18. September 2008 Über den Vortragenden
MehrShader. Computer Graphics: Shader
Computer Graphics Computer Graphics Shader Computer Graphics: Shader Inhalt Pipeline Memory Resources Input-Assembler Vertex-Shader Geometry-Shader & Stream-Output Rasterizer Pixel-Shader Output-Merger
MehrLokale Beleuchtungsmodelle
Lokale Beleuchtungsmodelle Oliver Deussen Lokale Modelle 1 Farbschattierung der Oberflächen abhängig von: Position, Orientierung und Charakteristik der Oberfläche Lichtquelle Vorgehensweise: 1. Modell
Mehr1 Transformationen. 1.1 Transformationsmatrizen. Seite 1
Seite 1 1 Transformationen 1.1 Transformationsmatrizen In den folgenden Teilaufgaben sind die Koeffizienten von 4 4 Transformationsmatrizen zur Repräsentation von affinen Abbildungen im R 3 zu bestimmen.
Mehr3D-Modellierungsprogramme
06.06.06 Bastian Schildbach 3D-Modellierungsprogramme mit Gliederung 1. Grundlagen Texture Mapping, Texturkoordinaten, Vertices, Texturaddressierung 2. Mapping-Techniken Bump, Displacement, Normal, Two-Part,
MehrComputergrafik 2010 Oliver Vornberger. Kapitel 18: Beleuchtung
Computergrafik 2010 Oliver Vornberger Kapitel 18: Beleuchtung 1 Ausgangslage am Ende der Viewing Pipeline liegt vor: P A Materialeigenschaften P B P C 2 Beleuchtungmodelle lokal: Objekt, Lichtquellen,
Mehr1 Pyramide, Kegel und Kugel
1 Pyramide, Kegel und Kugel Pyramide und Kegel sind beides Körper, die - anders als Prismen und Zylinder - spitz zulaufen. Während das Volumen von Prismen mit V = G h k berechnet wird, wobei G die Grundfläche
MehrBeleuchtung. Matthias Nieuwenhuisen
Beleuchtung Matthias Nieuwenhuisen Überblick Warum Beleuchtung? Beleuchtungsmodelle Lichtquellen Material Reflexion Shading Warum Beleuchtung? Tiefeneindruck Realitätsnähe: Reflexionen Spiegelungen Schatten
MehrRaytracing Modell Laufzeitoptimierungen Schnittalgorithmen Szenendatenstrukturen. Verbesserung der Bildqualität
Modell Laufzeitoptimierungen Schnittalgorithmen Szenendatenstrukturen Thomas Jung Verbesserung der Bildqualität Realzeitanforderungen begrenzen Bildqualität Fotorealismus nur mit globalen Beleuchtungsmodellen
MehrBlendaX Grundlagen der Computergrafik
BlendaX Grundlagen der Computergrafik Beleuchtungsmodelle (Reflection Models) 16.11.2007 BlendaX Grundlagen der Computergrafik 1 Rendering von Polygonen Der Renderingprozess lässt sich grob in folgende
MehrKollisionserkennung
1 Kollisionserkennung von Jens Schedel, Christoph Forman und Philipp Baumgärtel 2 1. Einleitung Wozu wird Kollisionserkennung benötigt? 3 - für Computergraphik 4 - für Simulationen 5 - für Wegeplanung
MehrGrafik-APIs für den Einsatz in der Augentherapie. Verteidigung der Diplomarbeit von Sascha Seewald
Grafik-APIs für den Einsatz in der Augentherapie Verteidigung der Diplomarbeit von Sascha Seewald Überblick 1. Einleitung 2. Vergleich freier Grafik-APIs 3. Entwicklung eines therapeutischen Malspiels
MehrNewtek Lightwave Grundlagen der 3D-Vektorgrafik
Newtek Lightwave Grundlagen der 3D-Vektorgrafik Form und Oberfläche Punkte und Polygone (mindestens 3-seitige Verbindungen zwischen Punkten) sind die Grundlage der Darstellung dreidimensionaler Objekte
MehrGraphische Datenverarbeitung Visualisierungstechniken. Prof. Dr. Elke Hergenröther
Graphische Datenverarbeitung Visualisierungstechniken Prof. Dr. Elke Hergenröther Visualisierungstechniken Visualisierung: Visualisierung bedeutet sichtbar machen, darstellen. Die CG beschränkt sich dabei
MehrEchtzeit Videoverarbeitung
Erzeugung von 3D Darstellungen Herbert Thoma Seite 1 Gliederung 3D Transformationen Sichtbarkeit von 3D Objekten Beleuchtung Texturen Beispiele: SGI Infinite Reality 2, PC 3D Hardware Seite 2 3D Transformationen
MehrWiederholung. Vorlesung GPU Programmierung Thorsten Grosch
Wiederholung Vorlesung Thorsten Grosch Klausur 2 Zeitstunden (26.7., 8:30 10:30 Uhr, G29/307) Keine Hilfsmittel Kein Bleistift / Rotstift verwenden 3 Aufgabentypen Wissensfragen zur Vorlesung (ca. 1/3)
MehrTechnische Raytracer
Technische Raytracer 2 s 2 (1 (n u) 2 ) 3 u 0 = n 1 n 2 u n 4 n 1 n 2 n u 1 n1 n 2 5 Arten von Raytracer 19.23 MM Double Gauss - U.S. Patent 2,532,751 Scale: 1.30 ORA 03-Jun-13 Einleitung Raytracing Lichtstrahlen-Verfolgung
Mehr(12) Wiederholung. Vorlesung Computergrafik T. Grosch
(12) Wiederholung Vorlesung Computergrafik T. Grosch Klausur 18.7. 14 16 Uhr, Hörsaal 5 (Physik) 2 Zeitstunden 8 Aufgaben Drei Aufgabentypen Übungsaufgaben Wissensfragen zur Vorlesung Transferfragen Unterschiedlicher
MehrComputergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke,
Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, 2012-06-04 Kapitel VIII: Per Primitive Operations Primitive I 3 Primitive II Elementare grafische Grundform Besteht in OpenGL aus Folge von 1-3 Vertices
MehrIhre Punkt + Sonderp. = Summe Ihre Note:
Hochschule Darmstadt Nachname: Fachbereich Informatik Vorname: Björn Frömmer, Prof. Dr. E. Hergenröther Matr. Nr.: Ihre Punkt + Sonderp. = Summe Ihre Note: Aufgabe : RGB-Farbmodell Punkte: / 6 % Unten
MehrPhotonik Technische Nutzung von Licht
Photonik Technische Nutzung von Licht Raytracing und Computergraphik Überblick Raytracing Typen von Raytracern z-buffer Raytracing Lichtstrahlen-Verfolgung (engl. ray tracing): Berechnung von Lichtstrahlen
Mehr0 Einführung. Computergrafik. Computergrafik. Abteilung für Bild- und Signalverarbeitung
F1 Inhaltsverzeichnis 1 Hardwaregrundlagen 2 Transformationen und Projektionen 3 Repräsentation und Modellierung von Objekten 4 Rasterung 5 Visibilität und Verdeckung 6 Rendering 7 Abbildungsverfahren
MehrPartikelvisualisierung
Partikelvisualisierung Visualisierung großer Datensätze Oleg Martin 12. Mai 2011 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung Was ist Datenvisualisierung? Ziele der Partikelvisualisierung Geschichtliche Entwicklung
Mehr1 Rund um die Kugel. a) Mathematische Beschreibung
Rund um die Kugel a) Mathematische Beschreibung Die Punkte der Oberfläche haben vom Mittelpunkt M alle die Entfernung r. Oder, mit den Mitteln der analytischen Geometrie: Für alle Punkte der Kugeloberfläche
MehrRendering. (illumination/shading) Beleuchtungsmodelle. Schattierung von Polygonen. Lokale Beleuchtungsmodelle
Beleuchtung/Schattierung (illumination/shading) Beleuchtungsmodelle Globale Beleuchtungsmodelle Lokale Beleuchtungsmodelle Schattierung von Polygonen 1. Flat shading 2. Gouraud Shading 3. Phong Shading
MehrRay Tracing. 2. Ray Tracing-Prinzip und -Algorithmen. 3. Schnittpunkt- und Normalenberechnung
1. Vorbemerkungen 2. -Prinzip und -Algorithmen 3. Schnittpunkt- und Normalenberechnung 4. Verbesserte -Techniken 4.1 Supersampling 4.2 Adaptives Supersampling 4.3 Stochastisches Supersampling 4.4 Verteiltes
MehrDarstellung runder Objekte in OpenGL ES. 1 Darstellung eines Zylinders oder Kegels. Inhaltsverzeichnis. Berechnen der Punkte.
Seite 1 von 9 Darstellung runder Objekte in OpenGL ES Inhaltsverzeichnis Darstellung runder Objekte in OpenGL ES...1 1Darstellung eines Zylinders oder Kegels...1 Berechnen der Punkte...1 Darstellung als
MehrComputergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke,
Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, 2012-07-09 Noch Kapitel XVI Realtime Ray Tracing KD-Tree: Surface Area Heuristic Ziele der Aufteilung in Child Nodes: 1. Möglichst gleich viele Objekte
MehrRaytracing. Beschleunigungsverfahren
Raytracing Beschleunigungsverfahren Naives/brute force Raytracing Komplexität: mxn p Auflösung des Bildes Anzahl der Primitives O (mxnxp) nur für die Primärstrahlen Raytracing Beschleunigungsverfahren
MehrJavaFX Koordinaten und Transformationen
JavaFX Koordinaten und Transformationen Koordinaten Jedes Node-Objekt hat sein eigenes Koordinatensystem. In Container-Nodes beziehen sich Position und Größe der Kinder immer auf das Koordinatensystem
MehrSchattenwurf mit Perspective Shadow Maps
16. April 2010 Xpiriax Software Wer wir sind und was wir machen Hobby-Entwicklerteam, zur Zeit 6 Personen gegründet Anfang 2008 Schwerpunkte: Spiele- & 3D-Engine-Programmierung Ziele: Erfahrung, Arbeitsproben,
Mehr3D Programmierpraktikum: OpenGL Shading Language (GLSL)
3D Programmierpraktikum: OpenGL Shading Language (GLSL) Praktikum 3D Programmierung Sebastian Boring, Otmar Hilliges Donnerstag, 13. Juli 2006 LMU München Medieninformatik Boring/Hilliges 3D Programmierpraktikum
MehrOpenGL und die Fixed-Function-Pipeline
OpenGL und die Fixed-Function-Pipeline Proseminar Game Design WS 07/08 Jan-Hendrik Behrmann Einführung In modernen Computerspielen hat sich inzwischen die Darstellung der Spielwelt in dreidimensionaler
MehrComputergraphik Grundlagen
Computergraphik Grundlagen XI. Rasterung Füllen von Polygonen Prof. Stefan Schlechtweg Hochschule nhalt Fachbereich Informatik Inhalt Lernziele 1. Zu lösendes Problem 2. Füllen von Pixelmengen 1. Rekursiver
MehrProgrammierpraktikum 3D Computer Grafik
Dipl.Inf. Otmar Hilliges Programmierpraktikum 3D Computer Grafik Dynamische Schattenberechnung Agenda Der Stencil-Buffer Der 1-bit Stencil-Buffer Der 8-bit Stencil-Buffer Volumetrische Echtzeitschatten
MehrMichael Bender Martin Brill. Computergrafik. Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch. 2., überarbeitete Auflage HANSER
Michael Bender Martin Brill Computergrafik Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch 2., überarbeitete Auflage HANSER Inhaltsverzeichnis Vorwort XI 1 Einleitung 1 1.1 Die Entwicklung der Computergrafik 1 1.2
MehrComputergrafik. Michael Bender, Manfred Brill. Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch ISBN Inhaltsverzeichnis
Computergrafik Michael Bender, Manfred Brill Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch ISBN 3-446-40434-1 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-40434-1 sowie
MehrSpeziell-Relativistischer (Flug-) Simulator
Visualisierungsinstitut Universität Stuttgart Speziell-Relativistischer (Flug-) Simulator Wolfgang Knopki, Anton Tsoulos 09. Januar 2015 Wolfgang Knopki, Anton Tsoulos Speziell-Relativistischer (Flug-)
MehrA B. Geometrische Grundbegriffe zuordnen. Geometrische Grundbegriffe zuordnen.
Hinweis: Dieses Geometrieheft wurde im Zuge einer ergänzenden Lernbegleitung für die Jahrgangsstufe 4 erstellt und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, bzw. wird fortlaufend weiterentwickelt Das
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Schattenberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung
MehrKreis, Zylinder, Kegel, Kugel
Kreis, Zylinder, Kegel, Kugel Kreis Ziele: Kenntnis der Begriffe: Radius, Umfang, Durchmesser, Sehne, Sekante, Tangente, Berührungsradius einfache Berechnungen durchführen können, Formeln für Umfang und
MehrWorkshop: Einführung in die 3D-Computergrafik. Julia Tolksdorf Thies Pfeiffer Christian Fröhlich Nikita Mattar
Workshop: Einführung in die 3D-Computergrafik Julia Tolksdorf Thies Pfeiffer Christian Fröhlich Nikita Mattar 1 Organisatorisches Tagesablauf: Vormittags: Theoretische Grundlagen Nachmittags: Bearbeitung
MehrRaytracing. Tobias Pfeiffer. 29. November Freie Universität Berlin Fachbereich Mathematik und Informatik
s G. tobias.pfeiffer@math.fu-berlin.de Freie Universität Berlin Fachbereich Mathematik und Informatik 29. November 2007 s 1 des Renderings 2 -Verfahrens 3 Schnittpunktbestimmung 4 Farbbestimmung 5 Stochastisches/
MehrAlgorithmische Geometrie: Arrangements und
Algorithmische Geometrie: Arrangements und Dualität Nico Düvelmeyer WS 2009/2010, 19.1.2010 Überblick 1 Strahlenverfolgung und Diskrepanz 2 Dualität Dualitäts-Abbildung Transformation des Problems zur
MehrProgrammierpraktikum 3D Computer Grafik
Prof. Andreas Butz, Dipl.Inf. Otmar Hilliges Programmierpraktikum 3D Computer Grafik Dynamische Schattenberechnung Agenda Der Stencil-Puffer Der 1-bit Stencil-Puffer Der 8-bit Stencil-Puffer Volumetrische
MehrDiplomarbeit. Neue Möglichkeiten durch programmierbare Shader. Unter der Leitung von: Prof. Dr.-Ing. Detlef Krömker
Diplomarbeit 5HDO7LPH6SHFLDO (IIHFWV Neue Möglichkeiten durch programmierbare Shader Unter der Leitung von: Prof. Dr.-Ing. Detlef Krömker Betreut von: Paul Grimm, Ralf Dörner Beginn: 01.04.02 Abgabe: 30.09.02
MehrMaTHEMATISCHE GRUNDLAGEN BUGA-AR TELESCOPE. Marko HeRBERTZ
MaTHEMATISCHE GRUNDLAGEN BUGA-AR TELESCOPE Marko HeRBERTZ Wiederholung: Objekt-, Welt- und Kamerakoordinaten Kugelkoordinaten in kartesische Mögliche Schwierigkeiten Kameralinse Lage der Festung Lagerichtige
MehrVolumenverarbeitung und Optimierung II
Volumenverarbeitung und Optimierung II Praktikum Medizinische GPU Verfahren Susanne Fischer sanne@uni-koblenz.de Institut für Computervisualistik Universität Koblenz-Landau 9. Dezember 2006 Susanne Fischer
MehrKlasse 9+ (Mittelstufe Plus) Hinweise und Lösungen
Klasse 9+ (Mittelstufe Plus) Hinweise und Lösungen. a) (x + y) (x y) = x + xy + y [x xy + y ] = = x + xy + y x + xy y = 4xy b) z 3 z ) = z + z z z(z ) z (z ) (z 0; ) c) (8a 3 b) = ( 3²a3 b) = 3 4 a 6 b
MehrBeleuchtung Schattierung Rasterung
Thomas Jung t.jung@htw-berlin.de Beleuchtung Schattierung Rasterung 1 Beleuchtung, Schattierung und Rasterung in allen Echtzeit-3D-Umgebungen gleich OpenGL Direct3D 3dsmax,... Letzter Bestandteil der Grafikpipeline
MehrGeometry Shader. Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Echtzeit Rendering" Von Sebastian Jackel Franz Peschel. Geometry Shader 1
Geometry Shader Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Echtzeit Rendering" Von Sebastian Jackel Franz Peschel Geometry Shader 1 Inhalt I Einführung II Facts Renderpipeline III Funktionsweise Geometry Shader
MehrJgst. 11/I 2.Klausur
Jgst. 11/I 2.Klausur 10.12.2010 A1. Gegeben sind die vier Punkte A(2/2), B(3/6), C(7/5) und D(6/1). Berechne die Gleichung des größten Kreises, den man in das Viereck, das aus diesen Punkten gebildet wird,
MehrAufgabe A6/13. Aufgabe A7/13. Aufgabe A6/14
Aufgabe A6/ Gegeben sind die Ebene 4 : Abituraufgaben Analytische Geometrie (Pflichtteil) ab und : 8. Bestimmen Sie eine Gleichung der Schnittgeraden. (Quelle Abitur BW Aufgabe 6) Aufgabe A7/ Gegeben sind
MehrComputergrafik 2016 Oliver Vornberger. Kapitel 16: 3D-Repräsentation
Computergrafik 2016 Oliver Vornberger Kapitel 16: 3D-Repräsentation 1 Sequenz von Transformationen grün rot Kamera blau Modeling View Orientation View Mapping Device Mapping 2 Repräsentation + Darstellung
MehrSchrägbilder von Körpern Quader
Schrägbilder von Körpern Quader Vervollständige die Zeichnung jeweils zum Schrägbild eines Quaders. Bezeichne die für die Berechnung des Volumens und des Oberflächeninhalts notwendigen Seiten und bestimme
MehrAus folgt: 1; 3 Eingesetzt in : $$$$$ #! * 1 + ; # $$$$$$$ # $$$$$ 2 $$$$$! * 3 Der Bildpunkt hat die Koordinaten
Abituraufgaben Analytische Geometrie (Pflichtteil) ab Lösung A6/ Wir stellen die gegebene Normalengleichung von in die Koordinatengleichung um und bilden. Im Gleichungssystem mit drei Unbekannten und zwei
MehrConservative Volumetric Visibility with Occluder Fusion
Conservative Volumetric Visibility with Occluder Fusion Worum geht es? Ausgangspunkt komplexe Szene, wie Städte, Straßenzüge, etc. Ziel effiziente Berechnung von nicht sichtbaren Regionen Begriffe / Definitionen
MehrLernstraße zum Thema geometrische Körper. Vorbemerkungen. Liebe 10 a, nun sämtliche Arbeitsblätter; aufgrund einer Erkrankung
Vorbemerkungen 02.06.2011 Liebe, nun sämtliche Arbeitsblätter; aufgrund einer Erkrankung meiner Kinder am Wochenende etwas später und aufgrund einer Bemerkung von Arian in der letzten Stunde etwas kürzer.
MehrTeil 7: Beleuchtung. Einleitung. Einleitung. Beleuchtungsmodelle, Schattierungsmodelle
Beleuchtungsmodelle, Schattierungsmodelle Einleitung Beleuchtung vs. Schattierung Beleuchtung: Modell auswerten (anschl.) global vs. lokal phsikalisch (photo-realistisch?) vs. empirisch Phong-Modell Schattierung:
MehrInhalt. Grundlagen - Licht und visuelle Wahrnehmung 1. Grundlagen - 2D-Grafik (Teil 1) 43. Grundlagen - 2D-Grafik (Teil 2) 67
Grundlagen - Licht und visuelle Wahrnehmung 1 Physikalische Grundlagen 2 Licht 2 Fotometrie 6 Geometrische Optik 9 Schatten 13 Farben 15 Visuelle Wahrnehmung - vom Reiz zum Sehen und Erkennen 17 Das Auge
Mehr3.6 Schattenberechnung
3.6 Schattenberechnung Schatten sind für die realistische Darstellung von Szenerien sehr wichtig, da der Mensch aus dem Alltag gewohnt ist, Schatten zu sehen, so dass Bilder ohne Schatten sehr unnatürlich
MehrAdvanced Computer Graphics 1. Übung
Advanced Computer Graphics 1. Übung M.Sc. Tristan Nauber Advanced Computer Graphics: Übung 1 1 Gliederung 1. Erzeugen, Binden und Löschen von OpenGL Objekten 2. Geometrie: Vertex Arrays, Buffers und Attributes
MehrBeleuchtungsmodelle und Shading
Beleuchtungsmodelle und Shading Andreas Spillner Computergrafik, WS 2018/2019 Ziel der Modellierung von Beleuchtung Baut auf dem Kapitel zu Licht und Farben auf. In die 3D-Szene werden Lichtquellen eingebracht.
MehrErste Schritte: Grundlagen der Tabellenkalkulation
TI- nspire 3 Erste Schritte: Grundlagen der Tabellenkalkulation Aufgabe Vorgehen Beschreibung Familie A. zahlt für Leitungswasser 80 Grundgebühr und den Verbrauchspreis 1,50 für jeden m 3. Stelle für die
MehrSzenengraphen. Codruţa Cosma. Universität Ulm Sommersemester 2005
Szenengraphen Codruţa Cosma Universität Ulm Sommersemester 2005 Übersicht Einführung VRML OpenSceneGraph Java3D vs. VRML OpenGL vs. Java3D und VRML Zusammenfassung 2/26 Was sind Szenengraphen? Datenstruktur
MehrAus Zahlen werden Bilder. Jan Tobias Mühlberg <muehlber@fh-brandenburg.de>
Aus Zahlen werden Bilder 1 Aus Zahlen werden Bilder Jan Tobias Mu hlberg Quelle: http://www.emperor-penguin.com 2 3 Modellierung einer Realität Ein endlich genaues Modell der
Mehr7.1 Polygon Offset. Anwendung - Darstellung von Polygonen als Teil von Oberflächen - Beispiel: Gradlinien auf der Erde - Schwierigkeit:
7.1 Polygon Offset Anwendung - Darstellung von Polygonen als Teil von Oberflächen - Beispiel: Gradlinien auf der Erde - Schwierigkeit: - Polygone sollen einmal als Fläche und einmal in Wireframe-Darstellung
MehrComputergraphik Grundlagen
Computergraphik Grundlagen VIII. Beleuchtung und Shading Prof. Stefan Schlechtweg Hochschule Anhalt Fachbereich Informatik Inhalt Lernziele 1. Beleuchtungsmodelle 2. Lichtquellen Punktförmige und flächenhafte
Mehr