Graphics Reference
In-Depth Information
Abb. 9.7
Durchdringung/Überlappung von Oberflächen
Beides lässt sich als Testfall modellieren, aber nicht sachgerecht konstruieren.
In realen Konstruktionen sind solche (Blech-)Felder entlang der Schnittkante in
mindestens zwei Teile zerlegt, und zu ihrer Verbindung sind weitere Knoten erfor-
derlich. (Bereichsunterteilungsalgorithmen können das.)
Wenn ein 3-dimensionales Objekt 2-dimensional dargestellt werden soll, hat je-
des Verfahren das gleiche Problem: Wie oder in welcher Abfolge sind die Facetten
der Objekte darzustellen, damit ein realistisches Bild entsteht? Eine Antwort auf
diese Frage liefert die Staffelung der Facetten in Raumtiefe, und einige Verfahren
sind auch so benannt:
Z-Buffer-Verfahren (wobei Z die Tiefenrichtung ist)
Tiefensortierverfahren
D
Depth-Sort
Prioritätslistenverfahren, wenn die Tiefeninformation in einer Prioritätsliste ver-
waltet wird.
Die Lösung des Verdeckungsproblems ist nötig, um realitätsnahe Darstellungen
von Objekten/Szenerien zu erzeugen. Die Entwicklung von Algorithmen zur Be-
stimmung von sichtbaren und unsichtbaren Kanten und Facetten (
Hidden-Lines
und
Hidden-Surfaces
, kurz
HLR-HSR
) ist fast so alt wie das Computerzeitalter.
In den Anfangsjahren war es nötig, den - für heutige Verhältnisse - sehr klei-
nen Arbeitsspeicher optimal zu nutzen, und das meist auch nur für einen spezi-
ellen Anwendungsfall. Heute ist das wesentliche Kriterium für einen
HLR-HSR
-
Algorithmus, ob damit nur statische Szenen oder auch dynamische Animationen zu
bearbeiten sind.
Das Problem verdeckter Facetten tangiert auch die Berechnung von Schatten.
Eine Lichtquelle beleuchtet alle von ihr aus ‚sichtbaren' Facetten direkt, während
andere im Schatten undurchsichtiger Facetten liegen, die aus Sicht des Beobachters
aber durchaus sichtbar sein können.
9.5.1 Übersicht
Es existiert eine Vielzahl von Algorithmen, von denen hier eine stark verkürzte
Übersicht gegeben wird. Die darin realisierten Ideen sind weit weniger zahlreich,
