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Lernmaterialien für Computergrafik an der Hochschule Trier

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Computergrafik Kurs an der Hochschule Trier zu.

TESTE DEIN WISSEN

Wozu dienen die Bindefunktionen?

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TESTE DEIN WISSEN

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

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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie die Vorteile von Bézierkurven

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

Tiefentest

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TESTE DEIN WISSEN

Wenn sowohl Tiefentest, als auch Alphablending aktiviert sind, ist die Reihenfolge, in der die Objekte gezeichnet werden wichtig.

Da eigentlich sichtbare Fragmente von transparenten Fragmenten verdeckt werden können, werden sie nach erstem Tiefentest vor Alphablending verworfen.

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Aufgaben haben die verschiedenen Datentypen in der Hierarchie?

Geben Sie die quantitativen Verhältnisse der Objekte an.

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TESTE DEIN WISSEN
  • 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
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TESTE DEIN WISSEN

Stetigkeit

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TESTE DEIN WISSEN
  • C1 stetig (Tangentenstetig)
    • Richtung und Länge der Tangente sind gleich
  • C2 stetig (Krümmungsstetig)
    • Richtung und Länge der 2. Ableitung sind gleich
  • G1 stetig
    • Richtung der Tangente ist gleich
  • G2 stetig
    • Richtung der 2. Ableitung ist gleich
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TESTE DEIN WISSEN

Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Beleuchtungsmodellen?

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TESTE DEIN WISSEN
  • 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
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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie die Vorteile von homogenen Koordinaten

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

Wozu benötigen Sie die Matrixgleichung?

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TESTE DEIN WISSEN

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

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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie weitere Splinearten.

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TESTE DEIN WISSEN
  • Finite-Differenzen-Spline
  • Catmull-Rom-Spline
  • Cardinalspline
  • B-Spline
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TESTE DEIN WISSEN

Erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau eines Vertex-Shaderprogramms. Geben Sie ein Beispiel in Java.

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TESTE DEIN WISSEN
  1. Handle erstellen, Speicher wird reserviert
    • vertexShader = glCreateShader(GL-Verstex_Shader);
  2. Shader laden
    • glShaderSource(vertexShader, "einfacher Shader");
  3. Shader kompilieren
    • glCompileShader(vertexshader);
  4. Program (Handle) erzeugen
    • int program = glCreateProgram();
  5. Shader hinzufügen
    • glAttachShader(program, vertexshader);
  6. Program linken
    • glLinkProgram(program);
  7. Program/Shader benutzen/aktivieren
    • glUseProgram(program);
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TESTE DEIN WISSEN

Welche Arten von Projektionen gibt es in OpenGL?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  1. Parallelprojektion
  2. Zentralprojektion
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TESTE DEIN WISSEN

Einfachster Fragmentshader

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TESTE DEIN WISSEN

"#version 330 \n"

+ "out vec4 out_color; \n"

+ "void main() { \n"

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

+ " } \n"

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Q:

Wozu dienen die Bindefunktionen?

A:

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

Q:

Nennen Sie die Vorteile von Bézierkurven

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

Tiefentest

A:

Wenn sowohl Tiefentest, als auch Alphablending aktiviert sind, ist die Reihenfolge, in der die Objekte gezeichnet werden wichtig.

Da eigentlich sichtbare Fragmente von transparenten Fragmenten verdeckt werden können, werden sie nach erstem Tiefentest vor Alphablending verworfen.

Q:

Welche Aufgaben haben die verschiedenen Datentypen in der Hierarchie?

Geben Sie die quantitativen Verhältnisse der Objekte an.

A:
  • 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
Q:

Stetigkeit

A:
  • C1 stetig (Tangentenstetig)
    • Richtung und Länge der Tangente sind gleich
  • C2 stetig (Krümmungsstetig)
    • Richtung und Länge der 2. Ableitung sind gleich
  • G1 stetig
    • Richtung der Tangente ist gleich
  • G2 stetig
    • Richtung der 2. Ableitung ist gleich
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Q:

Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Beleuchtungsmodellen?

A:
  • 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
Q:

Nennen Sie die Vorteile von homogenen Koordinaten

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

Wozu benötigen Sie die Matrixgleichung?

A:

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

Q:

Nennen Sie weitere Splinearten.

A:
  • Finite-Differenzen-Spline
  • Catmull-Rom-Spline
  • Cardinalspline
  • B-Spline
Q:

Erläutern Sie den prinzipiellen Aufbau eines Vertex-Shaderprogramms. Geben Sie ein Beispiel in Java.

A:
  1. Handle erstellen, Speicher wird reserviert
    • vertexShader = glCreateShader(GL-Verstex_Shader);
  2. Shader laden
    • glShaderSource(vertexShader, "einfacher Shader");
  3. Shader kompilieren
    • glCompileShader(vertexshader);
  4. Program (Handle) erzeugen
    • int program = glCreateProgram();
  5. Shader hinzufügen
    • glAttachShader(program, vertexshader);
  6. Program linken
    • glLinkProgram(program);
  7. Program/Shader benutzen/aktivieren
    • glUseProgram(program);
Q:

Welche Arten von Projektionen gibt es in OpenGL?

A:
  1. Parallelprojektion
  2. Zentralprojektion
Q:

Einfachster Fragmentshader

A:

"#version 330 \n"

+ "out vec4 out_color; \n"

+ "void main() { \n"

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

+ " } \n"

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