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Raytracing: Grundlagen, Implementierung, Praxis

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Bibliographic Details
Main Author:	Haenselmann, Thomas (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Bonn [u.a.] Addison-Wesley 1996
Subjects:	Computergrafik Ray tracing
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	179 S. Ill., graph. Darst. 1 CD-ROM; 12 cm
ISBN:	3893199225

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT . 9 EINLEITUNG . 11 WAS IST RAYTRACING? . 12 AUFBAU DES BUCHES . 13 TEILL RAYTRACING - VON DEN GRUNDLAGEN ZUR IMPLEMENTIERUNG 15 ZUR SOFTWARE . 15 DIE BEISPIEL UND DEMOPROGRAMME . 16 AUS DEM INTERNET . 17 COMPILIEREN DER DEMOPROGRAMME . 18 1. KAPITEL GRUNDLAGEN AUS DER ANALYTISCHEN GEOMETRIE . 19 1.1 SKALARE UND VEKTOREN . 20 1.1.1 PUNKTE UND VEKTOREN . 20 1.1.2 MULTIPLIKATIONEN VON VEKTOREN MIT REELLEN ZAHLEN . 21 1.1.3 VEKTORLAENGEN . 21 1.1.4 DAS SKALARPRODUKT . 21 1.1.5 LINEARE UNABHAENGIGKEIT .22 1.1.6 DAS VEKTORPRODUKT . 22 1.2 GERADEN . 23 1.3 EBENEN . 24 1.3.1 EBENEN IN PARAMETERFORM . 24 1.3.2 EBENEN IN NORMALENFORM . 25 1.4 PLANE GEBILDE . 26 1.5 SCHNITTPUNKTE . 27 1.6 ACHSENPARALLELE QUADER . 29 1.7 KUGELN . 30 2. KAPITEL TECHNISCHE GRUNDLAGEN . 31 2.1 SORTIERVERFAHREN . 31 2.1.1 SORTIEREN DURCH AUSWAHL . 32 2.1.2 QUICKSORT . 33 2.1.3 MERGESORT . 33 2.2 BAEUME . 34 2.3 . ORGANISATION DER DATEN . 37 6 INHALTSVERZEICHNIS 3. KAPITEL RAYTRACING-VERFAHREN . 39 3.1 ERMITTELN DER PROJEKTIONSEBENE . 41 3.1.1 DEMOPROGRAMM REALTIME . 42 3.1.2 BERECHNUNG DER PROJEKTIONSEBENE . 43 3.1.3 BERECHNUNG VON X . 46 3.1.4 BERECHNUNG VON Y . 47 3.1.5 MOEGLICHE TRIVIALE ALTERNATIVE . 49 3.1.6 DIE FUNKTION CALCPROPLANE() . 52 3.2 SCHNITT (INTERSECTION)-TESTS UND PROJEKTION . 57 3.2.1 ART DER PROJEKTION . 58 3.2.2 SCHNITTBERECHNUNGEN . 59 3.2.3 SCHNEIDEN VON STRAHLEN UND KUGELN . 60 3.2.4 DEMOPROGRAMM DEMO_1 . 63 3.2.5 SCHNEIDEN VON STRAHLEN UND DREIECKSFLAECHEN . 64 3.3 FARBDEFINITION UND DIFFUSE REFLEXION . 67 3.3.1 FARBEN UND LICHT . 67 3.3.2 DIFFUSE REFLEXION . 68 3.3.3 AMBIENTES LICHT . 70 3.3.4 DEMOPROGRAMM DEMO_2 . 70 3.4 DIE SPIEGELNDE REFLEXION . 71 3.4.1 DEMOPROGRAMM DEMO_3 . 73 3.5 OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN . 73 3.5.1 OPTISCHE GLAETTUNG . 73 3.5.2 OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN . 75 3.5.3 DEMOPROGRAMM DEMO_4 . 76 3.5.4 VARIABLE FARBGEBUNG . 76 3.5.5 DEMOPROGRAMM DEMO_5 . 77 3.5.6 DEMOPROGRAMM CLOUDS . 77 3.5.7 TEXTURMAPPING . 77 3.5.8 DEMOPROGRAMM BITPRO . 80 3.6 TOTALVERSPIEGELUNG . 80 3.6.1 DIFFUSE TOTALVERSPIEGELUNG . 81 3.7 TRANSPARENZ . 82 3.8 EINFACHER SCHLAGSCHATTEN . 82 3.8.1 SELBSTBESCHATTETE FLAECHEN . 82 3.8.2 SCHLAGSCHATTEN . 83 3.9 DIFFUSER SCHATTEN (SOFTSHADOWS) . 83 3.9.1 LOESUNGSSKIZZE . 84 3.9.2 PROJEKTION DER FLAECHEN . 86 3.9.3 SCHNITTBERECHNUNG KREIS-DREIECK . 87 3.9.4 BERECHNUNG DER UEBERDECKUNG DER LICHTQUELLE . 88 3.9.5 INTEGRALE METHODE . 89 3.9.6 PROZEDURALE METHODE . 90 3.10 GRENZEN DER BERECHENBARKEIT . 92 INHALTSVERZEICHNIS 7 4. KAPITEL OPTIMIERUNGSTECHNIKEN . 95 4.1 STRAHLENKLASSEN, OBJEKTKLASSEN UND OPTIMIERUNG . 95 4.2 VERFAHREN FUER PRIMAERE STRAHLEN (GENERAL RAYS) . 96 4.2.1 ZEILENWEISE BILDTEILUNG . 96 4.2.2 SPALTENWEISE ZEILENTEILUNG . 98 4.2.3 EXKURS: ANDERE ALGORITHMEN ZUR DARSTELLUNG . 98 4.2.4 DER Z-BUFFER ALGORITHMUS . 99 4.2.5 DER SCANLINE-ALGORITHMUS . 101 4.3 SCHATTENOPTIMIERUNG DURCH UNTERRAEUME . 102 4.3.1 LOESUNGSSKIZZE . 103 4.3.2 ZUM AUFBAU DER STRUKTUR . 104 4.3.3 BESCHREIBUNG DER EBENEN . 105 4.4 OCTREE-VERFAHREN . 107 4.4.1 VERFAHRENSSKIZZE . 108 4.4.2 AUFBAU DES OCTREES . 109 4.4.3 TRACING DES OCTREES . 110 4.5 RAYSPACE-OPTIMIERUNG . 111 4.6 LETZTE-FLAECHE-PUFFER . 112 5. KAPITEL PROBLEME DER PRAKTISCHEN IMPLEMENTIERUNG . 115 5.1 ANTI-ALIASING . 115 5.1.1 DEMOPROGRAMM PROGREF . 118 5.2 FARBEN UND GRAFIKKARTEN . 118 5.2.1 DER RGB-WUERFEL . 120 5.2.2 DIE OCTREE-FARBQUANTISIERUNG . 120 5.2.3 PROBLEMATIK FARBIGER LICHTQUELLEN . 121 5.2.4 MONOCHROME DARSTELLUNG . 121 5.3 DITHERING . 122 5.4 SPEICHERVERWALTUNG UND 64KB-SEGMENTIERUNG . 124 5.5 NUMERISCHE PROBLEME . 126 5.6 PARALLELE DATENVERARBEITUNG . 127 6. KAPITEL EXKURS: ECHTE PLASTISCHE ABBILDUNGEN . 131 6.0.1 DEMOPROGRAMM 3DPRO . 132 TEIL II DIE RAYTRACING-BIBLIOTHEK RAYLIB 135 7. KAPITEL EINLEITUNG . 137 8. KAPITEL FUNKTIONEN UND PARAMETER VON RAYLIB . 139 8.0.1 ALLGEMEINE INFORMATIONEN . 147 8 INHALTSVERZEICHNIS 9. KAPITEL BEISPIELPROGRAMME ZU RAYLIB . 151 9.0.1 COMPILIEREN DER BEISPIELPROGRAMME . 152 9.1 DEMOPROGRATNM CHART . 152 9.1.1 ZUM PROGRAMM . 153 9.2 DEMOPROGRAMM FUNKTION . 155 9.3 DEMOFUNKTION MAND . 156 9.4 DEMOPROGRAMM RANDOM . 157 9.5 DEMOPROGRAMM 3D-EDITOR . 157 9.5.1 DIE OBJEKT-DIALOGBOX . 159 9.5.2 SELEKTIEREN UND DESELEKTIEREN . 159 9.5.3 TRANSFORMATIONEN . 159 9.5.4 ROTATIONSOBJEKTE . 160 9.5.5 POLYGONE . 162 10. KAPITEL OBJEKTMODELLIERUNG . 163 10.1 HIERARCHISCHE ORDNUNG VON KOERPERN . 164 10.2 SOLID-MODELLING . 164 10.3 AUSBLICKE . 166 10.3.1 FREIFORMFLAECHEN DURCH REFERENZPUNKTE . 167 10.3.2 DEMOPROGRAMM SPLINES . 167 10.3.3 FREIFORMFLAECHEN ANHAND VON FORMLEITLINIEN . 168 LITERATURVERZEICHNIS . 169 GLOSSAR . 171 STICHWORTVERZEICHNIS . 177
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