3D-Echtzeit-Rendering unter Berücksichtigung der Anatomie und Physiologie des menschlichen Auges: mit 26 Tabellen
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Berlin [u.a.]
Springer
1998
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| Series: | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung <Stuttgart>: IPA-IAO-Forschung und -Praxis
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INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
GROESSEN
UND
ABKUERZUNGEN
.
12
1
EINLEITUNG
17
2
ZIELSETZUNG
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
18
3
STAND
DER
TECHNIK
22
3.1
DER
3D-RENDERING-PROZESS
.
22
3.2
KOORDINATENSYSTEME,
PROJEKTIONSVERFAHREN
UND
SICHTSYSTEME
.
24
3.3
GEOMETRIEREPRAESENTATION
UND
GEOMETRIEREDUKTION
.
26
3.3.1
3D-MODELLIERUNG
UND
DATENHALTUNG
.
28
3.3.2
VISIBILITAETSVERFAHREN
.
30
3.3.3
LOD-VERFAHREN
.
30
3.4
FARBMODELLE
UND
VERFAHREN
IM
FARBRAUM
.
33
3.4.1
FARBMODELLE
.
33
3.4.2
VERFAHREN
IM
FARBRAUM
.
35
3.5
SCHATTIERUNGEN
.
37
3.5.1
TEXTUREN
.
39
3.5.2
TRANSPARENZEN
.
40
3.5.3
SCHATTEN
.
40
3.5.4
RAYTRACING
.
41
3.5.5
RADIOSITY
.
42
3.6
VERFAHREN
AUF
BASIS
DES
2D-RASTERBILDES
.
43
3.7
BESTEHENDE
3D-ECHTZEIT-RENDERINGSOFTWARE
.
44
3.7.1
KLASSIFIKATION
.
45
3.7.2
IRIS
PERFORMER
.
46
3.8
BILDGEBENDE
HARDWARE
.
47
3.9
DISPLAYTECHNIKEN
.
50
3.10
KOPF
UND
PUPILLENTRACKING
.
56
3.10.1
KOPFTRACKING
.
57
3.10.2
PUPILLENTRACKING
.
60
3.11
ANSATZPUNKTE
FUER
EINEN
AUGENANGEPASSTEN
3D-ECHTZEIT-RENDERER
.
64
4
ANATOMIE
UND
PHYSIOLOGIE
DES
MENSCHLICHEN
AUGES
68
4.1
ANATOMISCHER
AUFBAU
DES
VISUELLEN
SYSTEMS
.
68
4.1.1
REZEPTORISCHER
APPARAT
.
69
4.1.2
AKKOMMODATIONSAPPARAT
.
70
4.1.3
BLENDENAPPARAT
.
72
4.1.4
BEWEGUNGSAPPARAT
.
72
4.1.5
AUGABSTAND
.
74
-10
4.2
PHYSIOLOGISCHE
PARAMETER
DES
VISUELLEN
SYSTEMS
.
74
4.2.1
SEHSCHAERFE
.
74
4.2.2
ADAPTION
.
76
4.2.3
GESICHTSFELD
.
76
4.2.4
AUGENBEWEGUNGEN
.
78
4.2.5
FARBENSEHEN
.
80
4.2.6
RAEUMLICHES
SEHEN
UND
STEREOPSIS
.
81
4.3
BILDVERSTEHEN
IM
GEHIRN
.
85
4.4
ANSATZPUNKTE
FUER
EINEN
AUGENANGEPASSTEN
3D-ECHTZEIT-RENDERER
.
87
5
NEUE
VERFAHREN
FUER
DAS
AUGENANGEPASSTE
3D-ECHTZEIT-RENDERING
92
5.1
KONZEPTION
AUGENANGEPASSTER
3D-ECHTZEIT-RENDERINGSOFTWARE
.
93
5.1.1
HARDWARE-KONZEPT
.
93
5.1.1.1
MESSWERTERFASSUNG
.
95
5.1.1.2
KOMMUNIKATION
.
96
5.1.1.3
RENDERINGHARDWARE
.
96
5.1.1.4
VISUELLE
AUSGABE
.
97
5.1.2
SOFTWARE-KONZEPT
.
98
5.2
MATHEMATISCHES
MODELL
DES
BINOKULAREN
MENSCHLICHEN
SEHENS
.
99
5.2.1
SICHTMODELL
FUER
FIXEN
AUGPUNKT
.
100
5.2.2
SICHTMODELL
FUER
BEWEGTEN
AUGPUNKT
.104
5.2.3
PARAMETRISIERUNG
DER
SICHTMODELLE
.108
5.3
ERWEITERUNG
DES
TRACKINGS
.
109
5.3.1
WEITERVERWENDUNG
DER
KOPF
UND
PUPILLENTRACKING-DATEN
.109
5.3.2
SYSTEMVERZOEGERUNG
UND
SIMULATORKRANKHEIT
.113
5.3.3
PREDIKTIVES
TRACKING
.115
5.4
ERWEITERUNG
DER
LOD-VERFAHREN
.119
5.4.1
VORAUSSETZUNGEN
FUER
DIE
NEUEN
LOD-VERFAHREN
.120
5.4.2
IDEALER
LINEARER
LOD
.123
5.4.3
RADIALER
LOD
.125
5.4.4
DYNAMISCHER
LOD
.
128
5.4.5
POINT
OF
INTEREST
LOD
.129
5.4.6
BERECHNUNG
DES
ENDGUELTIGEN
LODS
.130
5.4.7
WEITERE
ANSAETZE
FUER
LOD-VERFAHREN
.
131
5.5
KORREKTUR
VON
OPTISCHEN
HMD-FEHLERN
.
134
5.5.1
QUANTIFIZIERUNG
DER
OPTISCHEN
HMD-FEHLER
.
135
5.5.2
GRUNDLAGEN
AUS
DER
2D-BILDVERARBEITUNG
.
137
5.5.3
2D-BILDFILTER
ZUR
FARBKORREKTUR
.139
5.5.4
ZWEI-PASS
RENDERING
ZUR
GEOMETRIEKORREKTUR
.
141
5.5.4.1
IMPLEMENTIERUNGSVARIANTEN
.143
5.6
KALIBRATION
DES
NEUEN
RENDERERS
.146
5.7
SOFTWARETECHNISCHE
REALISIERUNG
DER
ERWEITERUNGEN
.149
-11
-
5.7.1
SOFTWARETECHNISCHES
GRUNDKONZEPT
UND
IMPLEMENTIERUNG
.
149
5.7.2
EINBINDUNG
DER
NEUEN
ALGORITHMEN
.
151
6
BEURTEILUNG
UND
BEWERTUNG
DER
ERWEITERUNGEN
DES
3D-ECHTZEIT-RENDERINGS
154
6.1
BEURTEILUNG
DER EINZELVERFAHREN
.
154
6.1.1
BEURTEILUNG
DER
MATHEMATISCHEN
SICHTMODELLE
.154
6.1.2
BEWERTUNG
DER
ERWEITERUNGEN
DES
TRACKINGS
.
155
6.1.3
BEWERTUNG
DER
NEUEN
LOD-VERFAHREN
.156
6.1.4
BEURTEILUNG
DER
KORREKTUR
OPTISCHER
LINSENFEHLER
.
161
6.2
NUTZEN
FUER
VERSCHIEDENE
ANWENDUNGEN
.164
6.2.1
VERGLEICH
VON
AUFWAND
UND
NUTZEN
.
165
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
167
7.1
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ARBEIT
.167
7.2
AUSBLICK
UND
ZUKUENFTIGE
ENTWICKLUNGEN
.
168
8
SCHRIFTTUM
169
8.1
LITERATURVERZEICHNIS
.169
8.2
NORMEN
UND
RICHTLINIEN
.183
9
ANHANG
184
9.1
AM
MARKT
VERFUEGBARE
BILDGEBENDE
ENDGERAETE
.
184
9.2
PARAMETER
DES
MENSCHLICHEN
AUGES
.187
9.3
LEISTUNGSMERKMALE
DES
SOFTWARESYSTEMS
LIGHTNING
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