Pipelines (Viewing & Texture) Flashcards
Was ist Viewpoint Transformation?
Eine Viewpoint Transformation besteht aus ein Clipping Fenster und ein Viewport, und hat Translation, Rotation, Skalierung, und Kippen.
Am Anfang Zeigte es uns eine Menge von Abbildungen zwischen Repräsentationale Systeme.
Welt- zu Viewportkoordinaten Transformation:
- Initialisiere eine rotierte Weltfenster in Viewing Koordinaten und die dazu gehörige normalisierte Viewportkoordinaten
- Ein Punkt (xw,yw) in Weltkoordinaten soll in Viewportkoordinaten (xv,yv) so abgebildet, so das die relative Postionen dasselbe sind.
Was ist ein Clipping Fenster? Was ist ein Viewport?
Clipping Window = was aus der Welt mich interessiert
Viewport = Dieses Element (vom Clipping Window) schneiden wir raus und das wird irgendwo anders dargestellt (im Viewport dargestellt)
Was ist die (2D) Viewing Pipeline?
Der Begriff Viewing Pipeline beschreibt eine Reihe von Transformationen, die von Geometriedaten durchlaufen werden, um als Bilddaten zu enden, die auf einem Gerät angezeigt werden. Die 2D-Viewing-Pipeline beschreibt diesen Prozess für 2D-Daten.
The coordinates in which individual objects (models) are created are called model (or object) coordinates.
When several objects are assembled into a scene, they are described by world coordinates.
After transformation into the coordinate system of the camera (viewer) they become viewing coordinates.
Their projection onto a common plane (window) yields device-independent normalized coordinates.
Finally, after mapping those normalized coordinates to a specific device, we get device coordinates.
Was sind die Stufen der 2D Viewing Pipeline?
– Model (or Objekt) Coordinates -> [construction of objects and scenes] – World coordinates -> [definition of mapping region + orientation] – Viewing Coordinates -> [transformation to normalized viewing frame] – Normalized Coordinates -> [mapping to deveice dependent values] – Device Coordinates ->
Was ist Clipping?
Da wir nur was in dem Clipping-Fenster drinnen ist behalten wollen, und das was draußen ist nicht, wird Clipping benutzt um die neuen Informationen hinzuzufügen
Wenn wir einfach alle Punkte die draußen sind ignorieren, dann haben wir auch die Linien die auf den Punkten basiert sind nicht mehr (da nur die Punkte haben eine Existenz, die Linien sind immer auf die Punkte basiert). Deshalb ist es keine gute Idee alle Punkte die draußen sind einfach zu ignorieren. Scrolled Wrapping kann benutzt werden um das alles im Fenster zu zeigen, aber das ist auch doof. Am Ende was man tut, ist einfach abschneidet.
In Kurz: Clipping ist die Methode, Teile eines Bildes, die außerhalb des Anzeigefensters liegen, wegzuschneiden.
Was ist erforderlich für 3D Viewing?
Kamera Position, Richtung, Orientation, und “fenster” (Kameraöffnung / aperture)
3D Viewing Pipeline sieht so aus wie 2D Pipeline aus, nur dass eine 3d of 2d projkektion dazu kommt.
Was sind die Stufen der 3D Viewing Pipeline?
– Model (or Objekt) Coordinates -> [construction of objects and scenes] – World coordinates -> [definition of mapping region + orientation] – Viewing Coordinates -> *[projection to viewing plane] – projection coordiante ->* [transformation to normalized viewing frame] – Normalized Coordinates -> [mapping to deveice dependent values] – Device Coordinates ->
Was ist 3d auf 2d Projektion? / Wie wird es gemacht?
Parallel/ perspective projection
Was ist Parallel Projektion?
Eine Parallelprojektion ist eine Projektion eines Objekts im 3D-Raum auf eine feste Ebene, wobei die Strahlen parallel zueinander verlaufen. Die Projektion wird als orthographisch bezeichnet, wenn die Strahlen senkrecht zur Bildebene verlaufen und schräg oder schräg, wenn sie nicht schräg verlaufen.
Linien die parallel sind, blieben so (Größenverhältnis ist behalten).
Was ist Perspektivische Projektion?
Perspektivische Projektion: Realistisch
Es handelt sich um eine lineare Projektion, bei der 3D-Objekte auf eine Bildebene projiziert werden. Dies hat den Effekt, dass entfernte Objekte kleiner erscheinen als nähere Objekte.
Eine perspektivische Projektion kann als die Projektorlinien (Sichtlinien) beschrieben werden, die im Zentrum der Projektion zusammenlaufen, was zu vielen visuellen Effekten eines Objekts führt. Die perspektivische Projektion hängt von der relativen Position des Auges und der Betrachtungsebene ab. Eine perspektivische Projektion eines Objekts wird oft als realistischer als eine Parallelprojektion angesehen, da sie dem menschlichen Sehen und der Fotografie nahezu ähnelt.
Warum würde man Parallel oder Perspektivische Projektion wählen?
Perspektivische = realistisch aber rechenintensiv.
Parallel = weniger rechenintensiv und mehr exakt. Behält metrische Qualitäten die identisch mit dem Original sind.
Parallele Projektion behält halt Seiten-/Größenverhältnisse bei und erlaubt einem so also genauer zu sagen, wie lang Seiten sind, ist halt z.B. wichtig im Ingenieursbereich, wobei Perspektive halt mehr Realismus gibt.
Was ist ein Viewing Frustrum?
Viewing Frustrum ist ein 3d Clipping Fenster. Idee ist genau das gleiche wie ein Clipping Fenster aber halt für 3d statt 2d.
Was ist Texturierung?
In der Regel erlaubt Texturierung uns die Feinheiten darzustellen ohne jeden einzelnen Punkt zu repräsentieren. Wenn wir alle Punkte repräsentieren wollen würden, bräuchten wir viel zu viel Speicherkapazität, deswegen benutzen wir eher Textur.
Spart Zait, aber sieht nicht immer schön aus.
Beispiel: Anti-Aliasing
Was ist Anti-Aliasing?
Aliasing sind visuelle Artefakte, die dadurch entstehen, dass viele Texel auf einen Pixel abgebildet werden können (blurrs things further away from viewpoint)
Was ist Surfacing?
Surfacing ist was man tut, wenn man das Model nicht richtig machen kann.
Grundidee: Wir haben ein 3D Objekt wo alles was uns interesiert ist die Oberfläche. Das es 3D ist geht uns in der Reihe nichts an. Irgendwie müssen wir das 3D Objekt entfalten, sodass wir eine 2D Abbildgun davon haben. Dieses Verfahren (un-wrapping) ist sehr Komplex. Dies sorgt dafür, dass wir eine 1-zu-1 Abbildung der Textur Bild zur Oberfläche Bild schaffen können.
