Graphics Reference
In-Depth Information
erheblich, aber die Darstellungen sind allenfalls zur Kontrolle der Modelltopolo-
gie geeignet. Die Darstellung von Drahtmodellen ist quasi eine simple Teillösung
und wird hier nicht weiter verfolgt.
Oberflächenmodelle
beschreiben Objekte durch Randflächen, die aus Knoten,
gerade und gekrümmte Kanten, ebene und gekrümmte polygonale Flächen be-
stehen.
Volumenmodelle
beschreiben Objekte als Körper, indem sie das Volumen durch
dreidimensionale geometrische Primitive wie Quader, Zylinder, Kugel usw. mo-
dellieren.
Die Generierung von Modellen ist ein eigenständiges Gebiet innerhalb der Com-
putergrafik und nicht Bestandteil der Grafikprogrammierung. Einerseits lassen sich
die Modelldaten aus CAD- oder FEM-Programmen ableiten (besonders einfach bei
Drahtmodellen), andererseits sind amMarkt unterschiedlich leistungsfähige Model-
lierungsprogramme verfügbar. Für die dort installierten Techniken und Verfahren
wird nachfolgend eine Übersicht gegeben.
5.1 Oberlächenmodelle
Oberflächenmodelle beschreiben nur die sichtbaren Teile von 3D-Objekten und las-
sen das Innere unberücksichtigt. Die Art, wie die Oberfläche mit den Mitteln der
Geometrie dargestellt wird, ist ein wesentliches Unterscheidungskriterium:
Polygonbasierte Software setzt die Oberfläche aus mehreren Hunderten bis Tau-
senden mehr oder minder kleinen Drei- und Vierecken oder anderen Polygonen
zusammen. Je glatter das Modell werden soll, desto mehr und desto kleinere
Polygone sind erforderlich.
Parametrische Oberflächen lassen sich zwar mathematisch elegant beschreiben,
sind schnell zu berechnen und benötigen wenig Speicherplatz, sie sind aber nicht
universell einsetzbar.
Splinebasierte Software bildet die Oberfläche mithilfe gekrümmter Teilflächen
ab. Dreidimensionale Splineflächen entsprechen den zweidimensionalen Kur-
ven. Abhängig vom Verfahren (Hermite, Bézier oder Spline) ergeben sich ab-
weichende Oberflächenformen. Den momentanen Schlusspunkt in dieser Ent-
wicklung stellt NURBS dar; Non-Uniform Rational B-Splines.
Mit 3D-Scanner lassen sich Oberflächen extrem genau vermessen und daraus Mo-
delldaten ableiten. Diese Rohdaten werden in der Regel automatisch - ggf. mit
manueller Korrektur - in einfachere Oberflächenmodelle überführt.
