Computergrafik at Hochschule Trier

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Nennen Sie die Vorteile von Bézierkurven

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Wozu dienen die Bindefunktionen?

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Welche Informationen werden benötigt um eine (kubische) Hermitekurve zeichnen zu können?

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Einfachster Fragmentshader

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Welche Beleuchtungsmodelle gibt es?

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Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Beleuchtungsmodellen?

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Nennen Sie die Vorteile von homogenen Koordinaten

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Wozu benötigen Sie die Matrixgleichung?

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Nennen Sie weitere Splinearten.

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Was sind Shader?

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Welche Aufgaben haben die verschiedenen Datentypen in der Hierarchie?

Geben Sie die quantitativen Verhältnisse der Objekte an.

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Erläutern Sie die Datenstruktur eines B-Rep Modellierers

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Computergrafik

Nennen Sie die Vorteile von Bézierkurven

  • Leicht zu definieren bzw. formen
  • Der Einflussfaktor aller Randbedingungen ist in der Summe immer 1

Computergrafik

Wozu dienen die Bindefunktionen?

Die Bindefunktionen bestimmten den Einfluss der Randbedingungen auf die Kurve / Sie bestimmen die Randbedingungen.

Computergrafik

Welche Informationen werden benötigt um eine (kubische) Hermitekurve zeichnen zu können?

  1. Anfangspunkt
  2. Endpunkt
  3. Anfangstangente
  4. Endtangente

Computergrafik

Einfachster Fragmentshader

"#version 330 \n"

+ "out vec4 out_color; \n"

+ "void main() { \n"

+      "out_color = vec4(1.0 , 0.0 , 0.0 , 1.0); \n"

+ " } \n"

Computergrafik

Welche Beleuchtungsmodelle gibt es?

  • Flatshading
    • Jede Oberfläche wird 1x beleuchtet, dieser Wert wird für alle Fragmente übernommen
  • Gourard Shading
    • Jeder Vertex wird 1x beleuchtet, Fragmente bekommen interpolierte Beleuchtungswerte
  • Phong-Shading
    • Vertextinformationen werden interpoliert und jedes Fragment wird einzeln beleuchtet

Computergrafik

Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Beleuchtungsmodellen?

  • Flat Shading
    • homogene Polygone
    • arbeitet mit Flächeninformationen
    • 1. Helligkeitswert für das gesamte Polygon
  • Gourard Shading
    • Interpolation über die Farbe
    • bestimmte Helligkeit an den Eckpunkten, Interpolation im Inneren
  • Phong Shading
    • Interpolation über die Normalenvektoren
    • Berechnung im Fragmentshader
    • arbeitet mit Vertexnormalen
    • bestimme Normalen an den Eckpunkten und interpoliere sie im Inneren
    • bestimme Helligkeit mithilfe der interpolierten Normtalen

Computergrafik

Nennen Sie die Vorteile von homogenen Koordinaten

  • Translation kann als Matrixoperation ausgedrückt werden
  • Als Produkt mit anderen Transformationen kombinierbar
  • Komplexe Transformationen können somit als eine Matrixoperation ausgedrückt werden

Computergrafik

Wozu benötigen Sie die Matrixgleichung?

Um nach P' umformen und so die unbekannten Steigungen in den einzelnen Punkten berechnen zu können.

Computergrafik

Nennen Sie weitere Splinearten.

  • Finite-Differenzen-Spline
  • Catmull-Rom-Spline
  • Cardinalspline
  • B-Spline

Computergrafik

Was sind Shader?

Shader sind Hardware- und Softwaremodule, die bestimmte Rendering-Effekte bei der 3D-Computergrafik implementieren.

Computergrafik

Welche Aufgaben haben die verschiedenen Datentypen in der Hierarchie?

Geben Sie die quantitativen Verhältnisse der Objekte an.

  • Body = Objekte/Körper (immer 1)
  • Lump = Teilkörper des Körpers 
    • Lump >= Body
  • Shell = in sich geschlossene Flächenzug aus zusammenhängenden Faces; begrenzt einen Teilkörper
    • Shell >= Lump
  • Face = Fläche
    • Face >= Shell
    • Surface = geometrische Beschreibung der Flächen 
      • Surface <= Face
  • Loop = In sich geschlossener Zug aus Coedges, der eine Fläche begrenzt 
    • Loop >= Face
  • Edge = Kanten, meist Verbindung zweier Vertices 
  • Coedge = Jede Kante wird in 2 Coedges zerlegt, die in entgegengesetzte Richtung laufen 
    • Coedge = 2 * Edge
    • Curve = mathematische Beschreibung der Kurve, auf der Edges liegen
      • Curve <= Edge
  • Vertex = Zeiger auf Punkt 
  • Point = Punkt 
    • Vertex = Point

Computergrafik

Erläutern Sie die Datenstruktur eines B-Rep Modellierers

Boundary Representation ist eine Darstellungsform eines Flächen- und Volumenmodells, in der Objekte durch ihre begrenzenden Oberflächen beschrieben werden.

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