Realistische Computergraphik

Realistische Computergraphik beschäftigt sich mit der Synthese fotoähnlicher, realistischer Bilder aus dreidimensionalen Bildbeschreibungen. In diesem Buch wird zunächst eine kompakte Übersicht über den Stand der Technik dieses aktuellen Teilgebietes der Graphischen Datenverarbeitung gegeben. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung effizienter Algorithmen, Datenstrukturen und Maschinen für das aus der Strahlenoptik der Physik abgeleitete Strahlverfolgungsverfahren (Ray Tracing), das die Synthese von Bildern höchster Qualität, einschließlich Schlagschatten, Spiegelung und Brechung, erlaubt, aber einen entsprechend hohen Berechnungsaufwand erfordert. Die neuen, hier vorgestellten Strukturen und ihre Analyse erlauben eine erhebliche Aufwandsverminderung, die das Strahlverfolgungsverfahren in der Praxis einsetzbar machen, wie an Implementierungen demonstriert wurde. Die verwendeten Techniken sind auch von allgemeinem Interesse in der geometrischen Datenverarbeitung.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Realistisch wirkende Computergraphik.- 2.1 Modellieren.- 2.2 Bilderzeugung.- 2.3 Bildmanipulation.- 3. Geraden- und Strahlanfragen.- 3.1 Problemdefinition.- 3.2 Gitter- und Hüllenverfahren.- 3.3 Rechteckszenen.- 3.4 Allgemeine Szenen.- 4. Bilderzeugung.- 4.1 Bilderzeugungsstrategien.- 4.2 Spacesweep.- 4.3 Timesweep.- 5. Parallele Algorithmen und Maschinen.- 5.1 Vektorrechner.- 5.2 Systolische Algorithmen.- Literatur.