Grafik-Know-how
3D-Grafikdarstellung
Die 3D Pipeline
Was passiert genau, wenn ein 3D-Objekt am Monitor dargestellt werden soll? Die Daten,
die das 3D-Objekt beschreiben, durchlaufen die sogenannte 3D Pipeline, in der die
mathematischen Berechnungen für die räumliche und perspektivische Darstellung auf
dem Monitor angestellt werden. Was passiert im einzelnen?
Objektdaten
Tesselation
Start: Die Objektdaten
Am Anfang der Pipeline steht das Objekt. Die Objektbeschreibung setzt sich aus den
Daten (Punkten) zusammen.
Tesselation
Im ersten Schritt wird das Objekt in eine Vielzahl von Polygonen bzw. Dreiecken zerlegt.
Die Eckpunkte der Dreiecke werden mit Koordinatenpunkten (x, y und z) beschrieben,
wobei der Wert 'z' die Tiefeninformation enthält. Diese Punkte erhalten je nach Darstel-
lung zusätzlich noch Informationen über Material und Textur. Durch diese Umrechnung
der Bildinformation erhöht sich die zu verarbeitende Datenmenge immens.
Geometrische Transformation
Dieser Teil der 3D Pipeline ist sehr rechenaufwendig, da hier die gesamte Berechnung
der 3D-Szenerie stattfindet. Vereinfacht betrachtet sind es die folgenden Schritte:
Beleuchtung – Es wird die Beleuchtung der Szene durch unterschiedliche Licht-
quellen berechnet.
Transformation – Bei der Tansformation werden die Objekte, vom Blickwinkel des
Betrachters gesehen, perspektivisch ausgerichtet.
Back-Face-Culling – Dieser Prozeß berechnet verdeckte Flächen, die sich aus der
Betrachtungsperpektive ergeben. Jedes zu zeichnende Objekt, dessen Vorderseite
nicht sichtbar ist, wird weggelassen.
Geometrische
Rendering
Transformation
Grafik-Know-how
Darstellung
auf Monitor
ELSA GLoria Synergy
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