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Veröffentlicht von:Adalheidis Helfert Geändert vor über 10 Jahren
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Graphische Datenverarbeitung IV Dr. Markus Heitz
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Beleuchtungsmodelle Lokales Beleuchtungsmodell: Shading (z.B. OpenGl) –Wechselwirkung zwischen Objekten wird nicht berücksichtigt –Keine Spiegelung –Kein Schatten –Relativ niedrige Rechenzeit Globales Modell: Ray Tracing (z.B. Povray) Globales Modell: Radiosity
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Ray Tracing Globales Modell Rückverfolgung des Lichtstrahls vom Auge ausgehend für jedes Bildpixel. Trifft der Lichtstrahl auf eine Fläche, wird er gebrochen und/oder gespiegelt: Strahlaufteilung Von jedem getroffenen Punkt wird ein Strahl zu allen Lichtquellen berechnet (Verdeckung durch andere Objekte): Berechnung des Shading-Anteils Baumstruktur der Strahlverfolgung Nur Reflektion und Brechung, keine Streuung Realitätsnahe Bilder mit Schatten, Spiegelbildern etc. Blickwinkelabhängiges Verfahren Hohe Rechenzeit
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Ray Tracing Licht undurchsichtiges Objekt halbtransparentes Objekt Auge Pixel Bild
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Radiosity Basiert auf der Theorie der Wärmeübertragung Lichtenergie wird auf Flächen der Szene verteilt Diffuse Wechselwirkung zwischen den Flächen Keine Reflexionen Iteratives Verfahren Verdeckungsberechnung Sehr hohe Rechenzeit Blickwinkelunabhängiges Verfahren
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Povray Persistence of Vision Ray-Tracer Einfache Szenenbeschreibungssprache Bibliothek mit vordefinierten Materialen, Texturen, Farben Platformunabhängig Public Domain Beispieldateien mit vorgefertigten Szenen Parallel Processing auf mehreren vernetzten Rechnern (Rendering Farm)
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Beispieldatei: Skyvase.pov
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Scene Description Language Linkshändiges Koordinatensystem Include Dateien: #include "colors.inc" // Farben #include "stones.inc" // Materialien Betrachter: camera { location look_at }
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Objekte Kugel: sphere {, 2 texture { pigment { color Yellow } } } Definition von Mittelpunkt und Radius. texture gibt die Materialeigenschaften an.
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Beleuchtung Lichtquelle mit Position und Farbe: light_source { color White}
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Beispiel Beispieldatei: #include "colors.inc background { color Cyan } camera { location look_at } sphere {, 2 texture { pigment { color Yellow } } } light_source { color White}
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Beispiel
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Quader box {, // Near lower left corner // Far upper right corner texture { T_Stone25 // Pre-defined from stones.inc scale 4 // Scale by the same amount in all // directions } rotate y*20 // Equivalent to "rotate " }
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Zylinder cylinder {, // Center of one end, // Center of other end 0.5 // Radius open // Remove end caps texture { T_Stone25 scale 4 } }
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Ebene plane {, -1 pigment { checker color Red, color Blue } Richtungsvektor Abstand vom Ursprung
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Constructive Solid Geometry Vereinigung: union { } Schnittmenge: intersection { } Differenz difference { } Merge: merge { }
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CSG: Beispiel #declare Lens_With_Hole = difference { intersection { sphere {, 1 translate -0.5*x } sphere {, 1 translate 0.5*x } rotate 90*y } cylinder {,.35 } }
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CSG: Beispiel, Fortsetzung merge { object { Lens_With_Hole translate } pigment { Red filter.5 } }
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CSG: Beispiel mit union mit merge
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Differenz: Achtung bei Flächenkoninzidenz Falsch: difference { box { -1, 1 pigment { Red } } cylinder { -z, z, 0.5 pigment { Green } } } Richtig: difference { box { -1, 1 pigment { Red } } cylinder { -z*1.01, z*1.01, 0.5 pigment { Green } } }
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