CG


René Mayer
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über fortgeschrittene Konzepte der Computergrafik auf Universitätsniveau. Sie behandeln Themen wie Punkt, Linie, Dreiecke, Matrix, Position, Winkel, Textur, Shading, Polygone, Buffer und Mapping. Die Karteikarten sind ideal für Studierende und Fachleute, die sich mit den Grundlagen und fortgeschrittenen Techniken der Computergrafik vertraut machen möchten, einschließlich Rendering, Transformationen, Shading-Modelle und Optimierung von Polygonen.
Cartes-fiches
67
Utilisateurs
3
Langue
Allemand
Catégorie
Informatique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
27.07.2015 / 17.01.2023

Cartes-fiches

Gourand Shading

Sauberer, da die Eckpunkte verwendet werden. Lict wird jeder Ecke hinzugefügt.

Phong Shading

- Gourand Shading, erstellt keine Highlights

- eine normale wird hier jeder Ecke zugeteilt

Tiling

- Mauer Texturen werden meist dabei genommen

Projektionen

Es gibt zwei Arten:

- Perspektive Projektion

> Menschliches Auge, oder Fotografie

- Parallele Projektion

> wird bei CAD oder Karten verwendet

Aspect Ratio

Horizontaler Zoom gibt den Aspekt Ration durch, was wir für die Auflösung benötigen.

Fragment Shader Übersicht

Eingabe:

- Interpolation von allen Attributen eines Vertex Shaders, wird gefüllt mit fragment Shader zusammen mit einem set of constant variables

Aufruf:

- wird bei jedem fragment == pixel aufgerufen

Ausgabe:

- Farbe des aktuellen Pixels

Rasterization

- Nimmt die bearbeiteten Eckpunkte und wandelt diese in Fragmente

Shader Input

- Uniform Werte 

und pro Ecke Datenattribute

Quadtrees und Octress

- Quadtrees beschreiben Verbindungen zwischen Opjekten 2D

- Octrees werden in 3D Welten verwendet

Culling

Entfernen:

- entfernen Dreiecke, welche nicht verwendet werden in einem Frame

- Dreiecke hinter einer Kamera

- Dreiecke die zu Nah oder zu Weit entfernt von der Kamera sind

Sortieren:

> heute mit dem Z-Buffer ersetzt worden

BSP Tree

- wird von vorne nach hinten sortiert

- fängt mit irgendeinen Dreieck / Linie an

- Teilt die Fläche, wenn nötig

- nicht alle Konfigurationen enden im selbne Ergebnis

- nach dem Umwandeln, können wir diesen Tree für jede Kamera Position verwenden

 

Portals and Cells

- Für Innenraum rendering

- wenn eine Umgebung mit vielen Wänden gegeben ist und einigen Türen

Antiportals or occlusion volumes

- für Außen Umgebungen

Tilling an infinite plane

Tiling: Nutz x und z koordinaten um etwas in 2d darzustellen

homogenous space with x,y,w coordinate

plane parallel w=1

alle anderen Punkte dürfen nicht 1 sein

Alle Punkte werden auf w gemapped

Shader

Sprachen sind HSL - Direkt X

GLSL - OpenGL

CD - Nvidia

Usage of Shaders

  • müssen compiled werden und gelinked
  • müssen eine uniform besitzen
  • haben vertex attribute

Set per-vertex input

old opengl colorpointer normalpointer ist veraltet

jetzt:

- gl.enalbeVertexAttributArray

funktioniert nicht wenn der index 2 vorher ist

Warum Texturen?

  • eigenschaften von material
  • erzeugt o. gestaltet das objekt in der realen welt
  • für oberflächen wichtig

Environmental Mapping

  • Simultane Reflektion
  • Super für glänzende Flächen

  • Cube Mapping

6 Texturen werden verbunden

wird 6 mal gerendert

blickwinkel wird reflektiert

Normal Mapping

  • Bumpmapping wurde davon ersetzt
  • ähnliche idee, besseres ergebnis
  • kann mehr variationen verwenden
  • normal mapping nutzt multichannel (r,g,b) u. ersetzt die normale

Nachteil von Normal Mapping

nicht einfach zu verwenden, benötigt extra werkzeuge

silhouetten reflektieren keine details

Displacement Mapping

geometrische position wird verschoben, abhängig vom wert der texture

benötigt tesselated surface

Light Maps

Jedes Licht kann vorgerendert werden, ohne die Frame rate einzubüßen

nur statisches Licht

Dynamisches Licht wird benötigt um was zu simulisieren

Shadow Maps

Nutzt den Z-Buffer

günstig

braucht speicher für den schatten

hat probleme mit z-bias

z-buffer

Pro:

- leicht einzufügen

- hardware basiert

- schnell u. effizient

Contra:

- benötigt texturen speicher

- z-fighting:

>zu nah beieinander liegende Objekte

Étudier