Graphics Reference
In-Depth Information
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Spracherkennung, z. B. der Sprachcomputer eines beliebigen Kunden-„Ser-
vices“, der uns mit einer Warteschleife nervt.
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Medizin, z. B. Mikroskop-Bildanalyse, EKG-Auswertung, Auswertung von
Röntgenbildern, allgemeine Diagnostik, rechnerunterstützte Tomografie.
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Kriminalistik, z. B. Vergleich von Fingerabdrücken, Personenfahndung an-
hand biometrischer Daten und Videobildern.
Eine grundsätzliche andere Unterteilung folgt aus der jeweiligen Aufgabenstellung.
Dabei geht es einerseits um hohe Bildqualität, andrerseits um die computertechni-
sche Verarbeitung in „Echtzeit". Damit sind folgende Grafikaspekte gemeint:
(Foto)-realistische Bildsynthese: ermöglicht die detailgetreue Nachbildung einer
Szenerie mit entsprechend aufwendigen 3D-Modellen einschließlich Beleuch-
tung. Darin wird eine möglichst große Detailtreue verlangt; Echtzeitfähigkeit ist
dafür nicht erforderlich.
Animationen in Echtzeit: Diese geht noch einen Schritt weiter, indem auf Grund-
lage von Modelldaten Filme erstellt werden. Die Grenzen der Darstellung sind
heute nicht mehr handwerklich bedingt, sondern eine Frage des effektiven Ein-
satzes der richtigen Mittel und somit letztendlich auch eine Kostenfrage. Des-
wegen werden meist Abstriche bei der 3D-Modellbildung hingenommen, weil
eine hohe Komplexität der 3D-Modelle nur kostspielig in Echtzeit umzusetzen
ist. Die Bilder erreichen daher meist nicht die Qualität der realistischen Bildsyn-
these. Verwendung finden Animationen in der Werbe- und Filmindustrie und zur
Erzeugung von hochwertigen Spezialeffekten.
1.3 Vorschau
Bevor überhaupt etwas auf dem Bildschirm dargestellt werden kann, muss zuerst
ein 3D-Modell verfügbar sein, entweder
manuell erstellt durch den Anwender/Entwickler, oder
generiert durch marktgängige Modellierungsprogramme, oder
automatisch abgeleitet aus Messdaten, oder
ergänzt/modifiziert aus Datensätzen von Berechnungsprogrammen.
Eine realistische Darstellung von 3D-Modellen auf einer 2D-Projektionsfläche er-
fordert außerdem geeignete Beleuchtungs- und Reflexionsmodelle. Darin können
diverse Komponenten einfließen, wobei jede zusätzliche die Modellierungsgenau-
igkeit verbessert und die Rechenzeit erhöht. Die wesentlichen Komponenten sind:
ambiente Lichtquellen für indirekte Beleuchtung.
Richtungslichtquellen leuchten in eine bestimmte Richtung, z. B. Sonne.
