Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
|
|
- Fanny Boer
- vor 5 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Schattenberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische und allgemeine Grundlagen Hardware für Graphik und Bildverarbeitung Graphische Grundalgorithmen (Zeichnen graphischer Primitive, Methoden für Antialaising, Füllalgorithmen) Bildaufnahme (Koordinatensysteme, Transformation) Durchführung der Bildverarbeitung und -analyse Fourier Transformation Bildrestauration Bildverbesserung (Grauwertmodifikation, Filterverfahren) Segmentierung Morphologische Operationen Merkmalsermittlung und Klassifikation Erzeugung von Bildern in der Computergraphik Geometrierepräsentationen Transformationen in OpenGL Clipping in 2D und 3D Hidden Surface Removal Beleuchtungsberechnung Shading Schattenberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 2
2 Schatten Realismus des Bildes gesteigert durch Hinzufügen von Schatten Schatten geben wichtige Hinweise zur Organisation der Szene Verbesserung der Tiefenwahrnehmung Schatten eng verknüpft mit Visible Surface Determination Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 3 Funktionen des Schattens verankert Objekte in der Szene (keine fliegenden Objekte) hebt die Richtung der Beleuchtung hervor Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 4
3 Kern- und Halbschatten Schatten bestehen aus zwei Teilen: Kernschatten (umbra) und Halbschatten (penumbra) Kernschatten: zentraler, scharf abgegrenzter dunkler Teil im Zentrum Halbschatten: helleres Gebiet, das den Kernschatten umgibt Punktlichtquellen generieren nur Kernschatten flächige Lichtquellen erzeugen beides, Kernschatten erhalten gar kein Licht, Halbschatten nur wenig (wegen der Ausdehnung der Lichtquellen) Halbschatten sehr aufwendig zu berechnen; da in der Computergraphik Punktlichtquellen eingesetzt werden, häufig nur Kernschattenberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 5 Kern- und Halbschatten Kern- und Halbschatten bei unterschiedlich großen Lichtquellen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 6
4 Position der Lichtquelle Komplexität der Schattenberechnung abhängig von Position der Lichtquelle keine Schatten, wenn (einzige) Lichtquelle im Betrachterstandpunkt Lichtquelle im Unendlichen: orthographische Projektion zur Bestimmung des Schattens einfachster Fall Lichtquelle an endlicher Position außerhalb des Gesichtsfeldes: perspektivische Projektion zur Bestimmung des Schattens etwas komplizierter Lichtquelle innerhalb des Gesichtsfeldes: Unterteilung der Szene in Sektoren, Schattenberechnung separat für die Sektoren kompliziertester Fall relativen Positionen von Lichtquellen und Objekten ändern sich nicht Schatten bleibt konstant Relative Positionen ändern sich bei Animation wechselnde Schatten Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 7 Schatten und Beleuchtung HSR/VSD-Algorithmen bestimmen, welche Flächen vom Betrachterstandpunkt aus sichtbar sind. Schattenberechnung bedeutet, die Flächen zu bestimmen, die von der Position der Lichtquelle aus nicht sichtbar sind VSD/HSR-Algorithmen können genutzt werden. Sichtbarkeit aus Sicht der Lichtquelle: entweder sichtbar oder nicht sichtbar wenn Oberflächenpunkt von Lichtquelle aus nicht sichtbar Punkt liegt im Schatten Beleuchtungsberechnung muß entsprechend angepaßt werden Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 8
5 Schatten und Beleuchtung Faktor S j bestimmt, ob Licht von Lichtquelle j ein Objekt an einem gegebenen Punkt erreicht: S j = 0, wenn Lichtquelle j blockiert ist 1, wenn Lichtquelle j nicht blockiert ist Hinzufügen zur Beleuchtungsberechnung: I λ a a dλ m = I k O + S j= 1 j f att j I iλ ( k O ( N L ) + k O ( R V ) ) n Gebiete im Schatten immer noch durch das ambiente Licht beleuchtet j d dλ j sλ sλ j Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 9 Schatten auf Grundebene Szene mit einem Objekt oder mehreren seperaten Objekten, Schatten auf ebene Grundplatte Zeichnen der Projektion des Objektes auf die Grundplatte (ähnlich einfach für vertikale Ebenen hinter dem Objekt oder seitlich vom Objekt) Punktlichtquelle im Unendlichen parallele Lichtstrahlen in Richtung L = (x 1, y 1, z 1 ) Punkt P = (x p, y p, z p ) wirft Schatten im Punkt S = (x sw,0, z sw ) Watt, 2002 Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 10
6 zwei Schritte: Nutzung eines Schatten-z-Buffer 1. Rendern der Szene aus Sicht der Lichtquelle und Speichern der Tiefeninformation im Schatten-z-Buffer (keine Intensitätsberechnung notwendig) 2. Rendern der Szene mit einem z-buffer-algorithmus vom Betrachterstandpunkt aus. Zusätzlich: für jeden sichtbaren Punkt: Koordinatentransformation von (x, y, z) nach (x 0, y 0, z 0 ) in die Sicht der Lichtquelle Wenn z 0 größer als der Wert im Schatten-z-Buffer für diese Position ist, dann ist eine Fläche näher an der Lichtquelle und der Punkt im Schatten, sonst nicht. Anpassen der Beleuchtungsgleichung an diese Gegebenheiten Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 11 Schattenvolumen entwickelt von Crow, 1977, für polygonale Objekte Schattenvolumen: nichtsichtbarer Teil des Raumes, der durch die Ausbreitung des Schattens eines Objektes gebildet wird Schattenpolygone: alle Flächen die das Schattenvolumen bilden Schattenpolygone haben eine nach außen zeigende Normale Schattenvolumen wird üblicherweise am Sichtkörper geclippt Schattenvolumen wird nur für solche Polygone generiert, die im Licht liegen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 12
7 Schattenvolumen Watt, 2002 Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 13 Schattenvolumen Ermittlung, ob Punkt im Schatten liegt, geht vom Betrachterstandpunkt aus: - Vorderseite eines Schattenpolygons erzeugt Schatten auf den dahinterliegenden Polygonen - Rückseite eines Schattenpolygons hebt diesen Effekt wieder auf V sei ein Vektor vom Betrachterstandpunkt zu einem Punkt P eines Polygons: P liegt im Schatten, wenn V mehr Vorderseiten als Rückseiten von Schattenpolygonen schneidet Addition von +1, wenn Vektor eine Vorderseite schneidet, Addition von -1 bei Rückseite Punkt liegt im Schatten bei positivem Wert Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 14
8 Schattenvolumen Watt, 2002 Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 15 Schattendarstellung mit dem Scanlinien-Verfahren Preprocessing: Aufbau einer Datenstruktur, die ein Polygon mit allen Polygonen verbindet, die das gegebene Polygon abschatten können Erkennen von Schattenpaaren (Polygon zusammen mit einem anderen Polygon, das einen Schatten wirft) Projektion aller Polygone auf eine Kugel mit der Lichtquelle im Mittelpunkt solche Paare nicht beachten, die nicht miteinander interagieren können bei n Polygonen sind n(n-1) Schattenpaare möglich Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 16
9 Schattendarstellung mit dem Scanlinien-Verfahren Berechnung der Projektion jedes Polygons von der Lichtquelle auf die Ebenen aller Polygone, auf die Schatten fallen kann Schattenpaare werden in einem normalen Scanlinien-Shading ausgewertet Wenn kein Schatten auf das Polygon fällt, zu dem die gerade behandelte Scanlinie gehört, dann einfaches Shading Wenn Schatten zu beachten ist, dann drei Fälle 1. Schattenpolygon verdeckt das aktuelle Scanlinien-Segment nicht einfaches Shading 2. Schattenpolygon verdeckt das aktuelle Scanlinien-Segment vollständig Shading mit Modulation der Intensität 3. Schattenpolygon verdeckt das aktuelle Scanlinien-Segment teilweise Unterteilen des Segments und Anwendung auf die Teilsegmente Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 17 Schattendarstellung mit dem Scanlinien-Verfahren Watt, 2002 Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 18
10 HSR aus Sicht der Lichtquelle Idee: Hidden Surface Removal aus Sicht der Lichtquelle erzeugt (Teil-)Polygone, die im Schatten liegen (nicht sichtbar) und beleuchtete (Teil-)Polygone (sichtbar) Vorgehen: Transformation der Szene, so daß Projektion aus Sicht der Lichtquelle möglich ist Hidden Surface Removal in dieser Ansicht Transformation der sichtbaren/unsichtbaren Polygone in ursprüngliche Ansicht Kombination beider Polygonmengen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 19 HSR aus Sicht der Lichtquelle Watt, 2002 Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 20
11 HSR aus Sicht der Lichtquelle erfordert einen Objektraum-HSR-Algorithmus Schattenpolygone werden entweder direkt mit Objektpolygonen kombiniert oder als koplanare Polygone auf Oberflächen gelegt, dann besondere Behandlung aber Vorteil: Objektraum-Genauigkeit Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 21 Zusammenfassung Schattenwurf in der lokaler Beleuchtungsberechung unberücksichtigt Rendering der Szene aus Sicht der Lichtquelle Nutzung von Algorithmen zur Sichtbarkeitsbestimmung zur Herleitung des Schattenwurfs Nutzung nur des ambienten Lichtanteils, gemischt mit einem Grauton, bei der Beleuchtungsberechnung von Schattenpolygonen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 23. Schattenberechnung 22
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Beleuchtungsberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 21. Beleuchtungsberechnung 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Antialiasing Graphische DV und BV, Regina Pohle, 5. Antialiasing 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische
MehrComputergraphik Grundlagen
Computergraphik Grundlagen IX. Texturen und Schatten Prof. Stefan Schlechtweg Hochschule Anhalt Fachbereich Informatik Inhalt Lernziele 1. Texture Mapping 1. Texture Pipeline 2. Environment Mapping 3.
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Verdeckung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 20. Verdeckung Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische und
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Morphologische Operatoren Graphische DV und BV, Regina Pohle, 5. Morphologische Operatoren Einordnung in die Inhalte der Vorlesung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Segmentierung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 13. Segmentierung 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Bildverbesserung - Filterung Graphische DV und BV, Regina Pohle,. Bildverbesserung - Filterung Einordnung in die Inhalte der Vorlesung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Bildverbesserung - Grauwertmodifikation Graphische DV und BV, Regina Pohle, 10. Bildverbesserung - Grauwertmodifikation 1 Einordnung
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
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Fourier-Transformation Graphische DV und BV, Regina Pohle, 8. Fourier-Transformation 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Graphische Grundalgorithmen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 4. Algorithmen für graphische Primitive 1 Einordnung in die Inhalte
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Clippen in 2D und 3D Graphische DV und BV, Regina Pohle, 19. Clippen in 2D und 3D 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Merkmale und Klassifikation Graphische DV und BV, Regina Pohle, 16. Merkmale und Klassifikation 1 Einordnung in die Inhalte der
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
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
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Bildverbesserung - Filterung Graphische DV und BV Regina Pohle. Bildverbesserung - Filterung Einordnung in die Inhalte der Vorlesung
Mehr4.7 Globale Beleuchtungsmodelle
Erinnerung: - Ein lokales Beleuchtungsmodell berücksichtigt nur das direkt einfallende Licht einer Lichtquelle - Nur lokale Beleuchtung + konstante ambiente Beleuchtung, um reflektiertes und gebrochenes
MehrRendering: Lighting and Shading
Rendering: Lighting and Shading Hauptseminar: How to make a Pixar Movie Inhalt Einführung Was ist Rendering Was ist Reflexionsmodelle Lighting Shading Globale Beleuchtungsmodelle Zusammenfassung 2/53 Inhalt
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
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
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
MehrLokale Beleuchtungsmodelle
Lokale Beleuchtungsmodelle Oliver Deussen Lokale Modelle 1 Farbschattierung der Oberflächen abhängig von: Position, Orientierung und Charakteristik der Oberfläche Lichtquelle Vorgehensweise: 1. Modell
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung WS 2005 / 2006 Hochschule Niederrhein
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung WS 2005 / 2006 Hochschule Niederrhein Regina Pohle Graphische DV und BV, Regina Pohle, 1. Einführung 1 Organisatorisches Dozent: Regina Pohle Büro: H321
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)
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Transformationen in OpenGL Graphische DV und BV, Regina Pohle, 18. Ereignisverarbeitung und Transformationen 1 Einordnung in die
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Shading-Verfahren Graphische DV und BV, Regina Pohle, 22. Shading-Verfahren Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische
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)
MehrLokale Beleuchtungsmodelle
Lokale Beleuchtungsmodelle Proseminar GDV, SS 05 Alexander Gitter Betreuer: Dirk Staneker Wilhelm-Schickard-Institut für Informatik Graphisch-Interaktive Systeme Sand 14 D-72076 Tübingen Einleitung und
MehrShadowing. Vortrag im Rahmen des PIXAR-Seminars, Juli Philipp Freyer
Shadowing Vortrag im Rahmen des PIXAR-Seminars, Juli 2011 Philipp Freyer Inhalt Schatten... 3 Kernschatten (Hard Shadow)... 3 Berechnung... 3 Hard Shadow Rendering... 4 Shadow Maps... 4 Shadow Volumes...
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
Mehr3.5 Methode des gleitenden Horizonts
3.5 Methode des gleitenden Horizonts Für Flächen die durch eine Gleichung F (x, y, z) = 0 gegeben sind, lässt sich die Methode des gleitenden Horizonts anwenden. Dabei werden die sichtbaren Teile der Schnitte
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
Mehr3D Programmierpraktikum: Schattenberechnung in Echtzeit
3D Programmierpraktikum: Schattenberechnung in Echtzeit Praktikum 3D Programmierung Sebastian Boring, Otmar Hilliges Donnerstag, 20. Juli 2006 LMU München Medieninformatik Boring/Hilliges 3D Programmierpraktikum
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
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
MehrWima-Praktikum 2: Bildsynthese-Phong
Wima-Praktikum 2: Bildsynthese-Phong Wima-Praktikum 2: Prof. Dr. Lebiedz, M. Sc. Radic 1 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Kurze Beschreibung der Aufgabenstellung und dem Phong- Modell 3 3 Modellierung
MehrGraphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung
Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Texturen Graphische DV und BV, Regina Pohle, 24. Texturen 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung Einführung mathematische und
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.
MehrSichtbarkeitsbestimmung
Sichtbarkeitsbestimmung Oliver Deussen Sichtbarkeit Problemdefinition Szenario: Gegebene Objektmenge wird von einem Augenpunkt aus betrachtet (perspektivische Projektion) Gegeben: Eine Menge M von Objekten
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
MehrDie Mondfinsternis am 7. August 2017 [22. Jul.] Was ist eine Mondfinsternis und wie entsteht sie?
Die Mondfinsternis am 7. August 2017 [22. Jul.] Was ist eine Mondfinsternis und wie entsteht sie? Eine Mondfinsternis [1] entsteht, wenn die Sonne, die Erde und der Mond exakt auf einer Line stehen (Abb.
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,
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
MehrBeleuchtung. in Computerspielen
Beleuchtung in Computerspielen Motivation Überblick Licht und Schattierung Lichtquellen Lokale Beleuchtungsmodelle Schattierungsverfahren Oberflächensimulation Beispiele der CryEngine Ausblick Zusammenfassung
MehrVerbesserung der Bildqualität
Thomas Jung Raytracing Modell Laufzeitoptimierungen Schnittalgorithmen Szenendatenstrukturen Verbesserung der Bildqualität 1 Realzeitanforderungen begrenzen Bildqualität Fotorealismus nur mit globalen
MehrPraxisorientierte Einführung in die Computergraphik - Vorlesungsplan -
Praxisorientierte Einführung in die Computergraphik - Vorlesungsplan - 1. Einführung In dieser Lektion erhalten die Teilnehmer einen Überblick über das Wissensgebiet der Computergraphik und ihrer Anwendungsgebiete.
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
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
Mehr9. Grundzüge der Beleuchtungsrechnung
9. Grundzüge der Beleuchtungsrechnung Beleuchtungsmodelle (illumination models, lighting models) beschreiben die Faktoren, die die Farbe eines Objekts an einem Punkt bestimmen Shading models beschreiben,
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
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
MehrKapitel 1 - Einführung
Vorlesung Graphische Datenverarbeitung Kapitel 1 - Einführung Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt AGIS/INF4 http://www.agis.unibw-muenchen.de UniBw München Überblick Kap. 1: Einführung (Überblick, Begriffe,
MehrGrafikprograntmiBtung
Matthias und Roland Oberdorfer GrafikprograntmiBtung unter Windows und Windows NT 2D und 3D-Grafik, Animationen, Lichteffekte, Echtzeitgrafik, Beispiele auf CD Mit 64 Abbildungen Franzis 1 Einführung 15
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
Mehr:= Modellabbildung. Bildsynthese (Rendering) Bildsynthese
Geometrisches Modell bestehend aus Datenstrukturen zur Verknüpfung geometrischer Primitive, welche eine Gesamtszene beschreiben Bildsynthese := Modellabbildung Pixelbasiertes Modell zur Darstellung eines
MehrComputergraphik Grundlagen
Computergraphik Grundlagen VIII. Beleuchtung und Shading Prof. Stefan Schlechtweg Hochschule Anhalt Fachbereich Informatik Inhalt Lernziele 1. Beleuchtungsmodelle 2. Lichtquellen Punktförmige und flächenhafte
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
Mehr1. Licht, Lichtausbreitung, Schatten, Projektion
1. Licht, Lichtausbreitung, Schatten, Projektion Was ist Licht? Definition: Die Optik ist das Gebiet der Physik, das sich mit dem Licht befasst. Der Begriff aus dem Griechischen bedeutet Lehre vom Sichtbaren.
MehrMathematische Grundlagen
Mathematische Grundlagen Oliver Deussen Mathematische Grundlagen 1 Affine Räume um Zeichenebene bzw. Raum zu beschreiben, muß vorher ein Koordinatensystem festgelegt werden durch geometrische Fragestellungen
MehrCGR I Beleuchtung und Schattierung
CGR I Beleuchtung und Schattierung SS 2004 Michael Haller Medientechnik und -design Ankündigung 25.Mai (HEUTE!!), 18:00 HS1 Hr. Riegler, Firma Sproing 03. Juni, 17:30 HS1 Prof. Dieter Schmalstieg, TU Wien
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:
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
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
MehrTechniken der Effizienzsteigerung bei 2D-Texturierung:
Techniken der Effizienzsteigerung bei 2D-Texturierung: Mip-Mapping MIP = "Multum in Parvo" = vieles auf kleinem Raum spezielle Texture-Mapping-Erweiterung, häufig bei Echtzeitanwendungen, z.b. Spielen,
MehrAnalytical Relief Shading. Topographische und Hochgebirgskartographie, SS2014 Egger Michaela a
Analytical Relief Shading Topographische und Hochgebirgskartographie, SS2014 Egger Michaela a0908356 Definition Ist der computerbasierte Prozess eine Schummerung aus einem Digitalen Höhenmodell (DHM) zu
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
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
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
MehrSupermond am 30. Januar und Totale Mondfinsternis am 31. Januar [12. Jan.]
Supermond am 30. Januar und Totale Mondfinsternis am 31. Januar [12. Jan.] Was ist eine Mondfinsternis und wie entsteht sie? Eine Mondfinsternis entsteht, wenn die Sonne, die Erde und der Mond exakt auf
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-)
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,
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
MehrVorlesung Algorithmen für hochkomplexe Virtuelle Szenen
Vorlesung Algorithmen für hochkomplexe Virtuelle Szenen Sommersemester 2012 Matthias Fischer mafi@upb.de Vorlesung 2 10.4.2012 Matthias Fischer 59 Übersicht = Binary Space Partitions Motivation Idee Anwendungsbeispiel:
MehrSoft Shadow Volumes. Ilja Kipermann. vorgelegt von. Studienarbeit. im Studiengang Computervisualistik
Fachbereich 4: Informatik Soft Shadow Volumes Studienarbeit im Studiengang Computervisualistik vorgelegt von Ilja Kipermann Betreuer: Dipl.-Inform. Thorsten Grosch (Institut für Computervisualistik, AG
MehrVorlesung Algorithmen für hochkomplexe Virtuelle Szenen
Vorlesung Algorithmen für hochkomplexe Virtuelle Szenen Sommersemester 2012 Matthias Fischer mafi@upb.de Vorlesung 12 26.6.2012 Matthias Fischer 374 Übersicht Motivation Modell der Sichtbarkeit Eigenschaft
MehrErinnerung. Arbeitsschritte der Computergraphik. Modellierung. Animation. Rendering. Ausgabemedium. Generierung
Erinnerung Arbeitsschritte der Computergraphik Modellierung Animation Generierung Ausgabemedium Graphik/-Pipeline Wandelt die Beschreibung einer Szene im dreidimensionalen Raum in eine zweidimensionale
Mehr3D Rendering mit PHP. Die neue PEAR-Klasse Image_3D bietet die Möglichkeit nur mit PHP5 3DGrafiken zu rendern
3D Rendering mit PHP Die neue PEAR-Klasse Image_3D bietet die Möglichkeit nur mit PHP5 3DGrafiken zu rendern Speaker Kore Nordmann Studiert Informatik an der Universität Dortmund Arbeitet als Software
MehrMaße des Modellmondes Radius Modellmond Abstand Modellmond-Modellsonne
Rechnungen zuofi-box Im Folgenden finden Sie die Herleitung und Berechnung zum Abschnitt Die SoFi-Box symbolisch aus dem Artikel Die SoFi-Box Ein Modellexperiment zum fächerverbindenden Unterricht von
MehrUniversität Trier FB IV Mathematik PS Mathematics for 3D Game Programming & Computer Graphics - WS 07/08 Seminarleiter: Prof. Dr.
The Rendering Pipeline Universität Trier FB IV Mathematik PS Mathematics for 3D Game Programming & Computer Graphics - WS 07/08 Seminarleiter: Prof. Dr. Volker Schulz Referent: Carsten Kurz Datum 25.10.07
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
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.
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
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:
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:
MehrDigitale Bildverarbeitung
Digitale Bildverarbeitung Prof. Dr. Sibylle Schwarz HTWK Leipzig, Fakultät IMN Gustav-Freytag-Str. 42a, 04277 Leipzig Zimmer Z 411 (Zuse-Bau) http://www.imn.htwk-leipzig.de/~schwarz sibylle.schwarz@htwk-leipzig.de
Mehr7 Blender Intern Renderer
D3kjd3Di38lk323nnm 221 7 Blender Intern Renderer Der Blender Intern (kurz BI) genannte Renderer ist historisch der älteste Renderer in Blender. Er wurde immer wieder erweitert und verbessert, wenn neue
MehrBerechnung von Formfaktoren
Berechnung von Formfaktoren Oliver Deussen Formfaktorberechnung 1 Formfaktor ist eine Funktion in Abhängigkeit der Geometrie ist unabhängig von reflektierenden oder emittierenden Eigenschaften (ρ) der
MehrFüllen von Primitiven
Füllen von Primitiven Basisproblem der 2D-Graphik Anwendung: füllen beliebiger Flächen (Polygone, Freiformkurven) Darstellung von Buchstaben dicke Primitive (Linien, Kreise, Kurven), Teilproblem in der
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
MehrProgrammierpraktikum 3D Computer Grafik
Dipl.Inf. Otmar Hilliges Programmierpraktikum 3D Computer Grafik Szenegraphen, Texturen und Displaylisten. Agenda Beleuchtungsmodelle in OpenGL Bump-Maps zur Erzeugung von Reliefartigen Oberflächen Height-Maps
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
MehrOptik. Physik, 2./3. OG. Stiftsschule Engelberg, Schuljahr 2016/2017
Optik Physik, 2./3. OG Stiftsschule Engelberg, Schuljahr 2016/2017 Einleitung Die Optik befasst sich mit der Untersuchung des Lichts und seinen Wechselwirkungen mit Materie. Sie stellt also sowohl die
MehrÜberblick Echtzeit-Rendering. Uwe Domaratius dou@hrz.tu-chemnitz.de
Überblick Echtzeit-Rendering Uwe Domaratius dou@hrz.tu-chemnitz.de Gliederung 1. Einleitung 2. geometriebasierende Verbesserungen 3. Level-of-Detail 4. Culling 5. Texturen 6. bildbasiertes Rendering Was
MehrInhaltsverzeichnis. 1 Hardwaregrundlagen
Inhaltsverzeichnis 1 Hardwaregrundlagen 2.4 2.5 Perspektivische 2.6 Parallele 2.7 Umsetzung der Zentralprojektion 2.8 Weitere 2.9 Koordinatensysteme, Frts. 2.10 Window to Viewport 2.11 Clipping 3 Repräsentation
MehrComputergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke,
Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, 2012-06-19 Die Erde ist eine Scheibe! Die Erde ist eine Kugel! 2012-06-19, H.W., Wörtlich 1992-11-02, Papst J.P. II. Sinngemäß. Kirchengeschichtlicher
Mehrie Wahrnehmung von Durchsichtigkeit
ie Wahrnehmung von Durchsichtigkeit Durchsichtigkeit: 2 Bedeutungen - Licht tritt durch einen Gegenstand hindurch (-> physikalische Eigenschaft des Gegenstandes) - man kann durch etwas hindurch sehen (->Wahrnehmungsphänomen)
Mehr