Einführung in die Computergraphik: Grundlagen, geometrische Modellierung, Algorithmen
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Braunschweig [u.a.]
Vieweg
2002
|
| Edition: | 2., überarb. und erw. Aufl. |
| Series: | Mathematische Grundlagen der Informatik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIII, 302 S. Ill., graph. Darst. |
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X
INHALTSVERZEICHNIS
1
GRUNDLAGEN
UND
GRAPHISCHE
GRUNDFUNKTIONEN
1
1.1
GRUNDSAETZLICHES
VORGEHEN
.
1
1.2
GRUNDOBJEKTE
.
6
1.3
KOORDINATENSYSTEME
UND
TRANSFORMATIONEN
.
8
1.4
ZWEIDIMENSIONALES
CLIPPING
.
15
1.5
LINIEN
UND
KREISE
AM
BILDSCHIRM
.
19
1.5.1
LINIEN
.
20
1.5.2
KREISE
.
30
1.5.3
ANTIALIASING
.
37
1.6
GRAUSTUFEN
UND
FARBDARSTELLUNG
.
40
1.6.1
GRAUSTUFENDARSTELLUNG
.
40
1.6.2
FARBDARSTELLUNG
.
43
2
GEOMETRISCHE
MODELLIERUNG
DREIDIMENSIONALER
OBJEKTE
55
2.1
MATHEMATISCHE
MODELLE
FUER
STARRE
KOERPER
.
56
2.2
DARSTELLUNGSARTEN
EINES
KOERPERS
.
58
2.2.1
DIREKTE
DARSTELLUNGSSCHEMATA:
VOLUMENMODELLIERUNG
.
60
2.2.2
INDIREKTE
DARSTELLUNG:
KANTEN
UND
OBERFLAECHENMO
DELLIERUNG
66
2.2.3
HYBRIDSCHEMATA
.
72
2.3
DIE
TOPOLOGISCHE
STRUKTUR
IN
DER
OBERFLAECHENDARSTELLUNG
.
73
2.3.1
DER
WE/-GRAPH
.
74
2.3.2
EULER-OPERATOREN
.
82
2.4
GEOMETRISCHE
ATTRIBUTIERUNG
.
90
2.4.1
BESCHREIBUNGEN
FUER
KURVEN
UND
FLAECHENSTUECKE
.
90
2.4.2
FREIFORMKURVEN
.
92
2.4.2.1
BEZIER-KURVEN
.
93
2.4.2.2
B-SPLINES
.
98
2.4.2.3
NURBS
.
102
2.4.3
FREIFORMFLAECHEN
.
104
2.4.4
ATTRIBUTIERUNG
UND
GLATTER
UEBERGANG
AN
NAHTSTELLEN
.
109
3
GRAPHISCHE
DARSTELLUNG
DREIDIMENSIONALER
OBJEKTE
113
3.1
PARALLEL
UND
ZENTRALPROJEKTION
.
114
3.2
SICHTBARKEITSENTSCHEID
.
123
XI
3.2.1
DREIDIMENSIONALES
CLIPPING
.
124
3.2.2
RUECKSEITENENTFERNUNG
.
126
3.2.3
Z-BUFFER
VERFAHREN
.
128
3.2.4
LIST-PRIORITY-VERFAHREN
.
130
3.2.5
SCAN-LINE-ALGORITHMEN
.
131
3.2.6
REKURSIVE
VERFAHREN
.
134
3.2.7
RAY-CASTING-VERFAHREN
.
135
3.3
LOKALE
BELEUCHTUNG
UND
REFLEXION
.
140
3.3.1
AMBIENTES
LICHT
.
140
3.3.2
PUNKTFOERMIGE
LICHTQUELLEN
MIT
DIFFUSER
REFLEXION
.
.
.
142
3.3.3
SPIEGELNDE
REFLEXION
.
144
3.4
SCHATTIERUNG
.
154
3.4.1
KONSTANTE
SCHATTIERUNG
.
155
3.4.2
INTERPOLIERTE
SCHATTIERUNG
.
155
3.4.2.1
GOURAUD-SCHATTIERUNG
.
156
3.4.2.2
PHONG-SCHATTIERUNG
.
156
3.5
TRANSPARENTE
OBJEKTE
.
159
3.5.1
TRANSPARENZ
OHNE
BRECHUNG
DES
LICHTS
.
159
3.5.1.1
INTERPOLIERTE
TRANSPARENZ
.
160
3.5.1.2
SCREEN-DOOR-TRANSPARENZ
.
160
3.5.1.3
GEFILTERTE
TRANSPARENZ
.
161
3.5.2
TRANSPARENZ
MIT
BRECHUNG
DES
LICHTS
.
161
3.6
GLOBALE
BELEUCHTUNG
.
163
3.6.1
GROESSEN
AUS
DER
RADIOMETRIE
.
163
3.6.2
DIE
RENDERING-GLEICHUNG
.
166
3.6.3
LOESUNG
DER
RENDERING-GLEICHUNG
.
169
3.6.3.1
KLASSIFIKATION
DER
VERFAHREN
.
169
3.6.3.2
RAY-TRACING
.
170
3.6.3.3
PATH-TRACING
.
172
3.6.3.4
RADIOSITY-VERFAHREN
.
174
3.6.3.5
LIGHT
RAY-TRACING
.
176
3.6.3.6
MONTE
CARLO
RAY-TRACING
MIT
PHOTON
MAPS
176
3.7
RAY-TRACING
.
179
3.8
RADIOSITY-VERFAHREN
.
183
3.8.1
BERECHNUNG
DER
FORMFAKTOREN
.
184
3.8.2
LOESUNG
DER
RADIOSITY-GLEICHUNG
.
185
3.8.3
ABSCHLIESSENDE
BEMERKUNGEN
.
188
4
AUSGEWAEHLTE
THEMEN
UND
ANWENDUNGEN
193
4.1
RENDERING
.
193
XII
INHALTSVERZEICHNIS
4.2
MAPPING-TECHNIKEN
.
195
4.2.1
TEXTURE-MAPPING
.
195
4.2.2
BUMP-MAPPING
.
197
4.2.3
ENVIRONMENT-MAPPING
.
199
4.3
STEREOGRAPHIE
.
199
4.3.1
GRUNDLEGENDES
.
199
4.3.2
ANAGLYPHEN
.
202
4.3.3
ZEIT-PARALLELE
POLARISATIONSVERFAHREN
.
203
4.4
DARSTELLUNG
NATUERLICHER
OBJEKTE
UND
EFFEKTE
.
205
4.4.1
FRAKTALE
.
206
4.4.2
GRAMMATIKMODELLE
.
211
4.4.3
PARTIKELSYSTEME
.
214
4.5
ANIMATION
.
217
4.5.1
GRUNDLEGENDE
TECHNIKEN
.
217
4.5.2
STEUERUNG
.
222
4.6
VISUALISIERUNG
.
223
4.6.1
METHODEN
DER
BILDVERARBEITUNG
.
227
4.6.2
VISUALISIERUNG
RAUM
UND
ZEITAUFGELOESTER
SIMULATIONS
DATEN
.
229
4.6.2.1
TECHNIKEN
DER
DIMENSIONSREDUKTION
.
229
4.6.2.2
WEITERE
TECHNIKEN
.
231
4.6.2.3
DATENREPRAESENTATION
.
233
4.6.3
VOM
BILD
ZUM
FILM
.
235
4.6.4
BUNTE
BILDCHEN
UEBER
ALLES
.
236
4.7
VIRTUAL
REALITY
.
238
A
SCHNITTSTELLEN
UND
STANDARDS
245
B
GRAPHIKSOFTWARE
249
B.L
GRAPHIKBIBLIOTHEKEN,
OPENGL
.
249
B.1.1
GRUNDLEGENDES
ZU
OPENGL
.
250
B.1.2
VIEWING
IN
OPENGL
.
252
B.2
RAY-TRACER
.
256
B.3
3D-MODELLIERER
.
256
B.4
MAL
UND
ZEICHENPROGRAMME
.
257
B.5
FUNKTIONSPLOTTER
.
257
B.6
VISUALISIERUNGSSYSTEME
.
258
C
AUFGABEN
261
C.L
AUFGABEN
ZU
MODELLIERUNG,
RENDERING
UND
ANIMATION
.
.
.
.261
XIII
C.2
AUFGABEN
ZUR
GRAPHIKPROGRAMMIERUNG
.
267
C.3
AUFGABEN
ZUR
VISUALISIERUNG
.
269
C.4
WEITERFUEHRENDE
AUFGABEN
.
271
LITERATURVERZEICHNIS
273
INDEX
291
FARBTAFELN |
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