Next: 3-D Geometrie für Computergraphik
Up: 3-D Computergraphik
Previous: 3-D Computergraphik
Die dreidimensionale Computergraphik dient zur Visualisierung von
räumlichen Daten. Da der Bildschirm nur zwei Dimensionen hat, müssen
verschiedene Tricks angewendet werden, damit der Betrachter einen
räumlichen Eindruck der Szene bekommt. Prinzipiell ist es möglich,
eine echt wirkende Welt wiederzugeben, wenn man bedenkt,
dass ein Auge auch nur zwei Dimensionen erfassen kann. Die wichtigsten
Punkte für eine gute Visualisierung sind folgende:
- Versteckte Flächen (hidden surface) : Oberflächen
werden durch Polygone konstruiert, welche sich überdecken können.
So kann man unterscheiden, welche Objekte vorne und welche hinten
liegen.
- Farben : Helligkeit und Glanz sind wichtige Faktoren zur Erkennung der
Formen von Objekten. Häufig genügt eine einfache
Lichtquelle, welche die Objekte beleuchtet.
- Bewegung : Besteht sogar die Möglichkeit, die Objekte zu drehen,
lassen sich Distanzen viel besser schätzen. Der räumliche
Eindruck verbessert sich bei höherer Anzahl Bilder pro Sekunde.
- Stereoeffekt : Eine fast perfekte Visualisierung ist mit einem
Stereomonitor möglich; dabei ist der Blickwinkel des linken
Auges gegenüber dem des rechten leicht versetzt. Das Gehirn kombiniert
beide Bilder, sodass ein echter Eindruck der virtuellen Welt entsteht.
- Schatten und Spiegelungen : Aus der Natur ist man gewohnt,
dass Objekte Schatten werfen oder sich in anderen Objekten spiegeln können. Auch
diese Information wird vom Gehirn zu einer besseren Distanzabschätzung
benützt. Die Implementation kostet jedoch viel
Rechenzeit für eine realtiv kleine Verbesserung des besseren
dreidimensionalen Eindrucks, sodass meistens darauf verzichtet wird.
Durch die immerzu wachsende Rechenleistung der Computer hat die
interaktive Computergraphik mehr und mehr an Bedeutung
gewonnen. Sie wird heute schon in verschiedenen Bereichen benützt: CAD-Systeme, Simulatoren,
Visualisierung von medizinischen Daten (Kernspintomographie),
Animationen für Werbungen, etc. Sie spielt die entscheidende Rolle
bei der Kommunikation zwischen Computer und Mensch.
Martin Frey
Tue Jun 17 13:29:20 MET DST 1997