Grafiti: Inhaltsverzeichnis
Zum Verzeichnis der Java-Applets
Inhaltsverzeichnis
Das Lernprogramm Grafiti
Inhalt
;
Kerninhalte in empfohlener Reihenfolge
;
Bei Bedarf
;
Download
;
Informationen
Inhaltsübersicht
Technische Voraussetzungen
Bedienung
Archive zum Herunterladen
Generelle Informationen
;
Benutzerversion
;
Entwicklerversion
Entstehung und Mediennutzung
Neue Version
Kontaktperson
Copyright und Nutzungsrechte
Copyright
;
Nutzungsrechte
;
Copyright notice
;
Contact address
2D-Transformationen
Einleitung
Wozu benötigen wir die geometrischen Transformationen in der Ebene?
;
Schnellübersicht
;
Ausblick
Allgemeines
Punkte im Koordinatensystem
;
Grundüberlegungen
Translation
Einführung
Wie funktioniert die Translation?
;
Betrachtung des Vorzeichens
;
Ausblick
Mathematik
Die Translation etwas konkreter
;
Wie geht´s jetzt weiter?
;
Benutzung von homogenen Koordinaten bei der Translation
;
Ausblick
Applet
Bedienung des Applets
;
Beobachtungen
;
Ausblick
Skalierung
Einführung
Wie funktioniert die Skalierung?
;
Betrachtung der Faktorgröße und des Vorzeichens
;
Ausblick
Mathematik
Die Skalierung etwas konkreter
;
Wie gehts jetzt weiter?
;
Benutzung von homogenen Koordinaten bei der Skalierung
;
Ausblick
Applet
Bedienung des Applets
;
Beobachtungen
;
Ausblick
Rotation
Einführung
Wie funktioniert die Rotation?
;
Herleitung des Rotationswinkels
;
Betrachtung des Vorzeichens
;
Ausblick
Mathematik
Die Rotation etwas konkreter
;
Wie geht's jetzt weiter?
;
Benutzung von homogenen Koordinaten bei der Rotation
;
Ausblick
Applet
Bedienung des Applets
;
Beobachtungen
;
Ausblick
Komposition von Transformationen
Einleitung
Die Komposition von Transformationen
;
Wie verhalten sich 2D-Transformationen, wenn sie mit sich selbst kombiniert werden?
;
Translation
;
Skalierung
;
Rotation
;
Ausblick
Beispiele
Komposition von Transformationen untereinander
;
1. Beispiel: Rotation um einen beliebigen Punkt
;
2. Beispiel: Skalierung als reine Größenänderung eines Objekts
;
Ausblick
Applet
Applet-Betrachtung
;
Beobachtungen
;
Ausblick
Anwendung und Effizienz
Anwendung der geometrischen Transformationen
;
Effizienz
;
Zusammenfassung
3D-Transformationen
Einleitung
Wozu benötigen wir die dreidimensionalen Transformationen?
;
Schnellübersicht
;
Grundüberlegungen
;
Mathematische Voraussetzungen
;
Zusammenfassung
;
Ausblick auf den nächsten Abschnitt
Translation
Einführung
;
Mathematische Darstellung
;
Darstellung der Translation mit homogenen Koordinaten
;
Zusammenfassung
;
Ausblick auf den nächsten Abschnitt
;
Applet-Betrachtung
Skalierung
Einführung
;
Skalierung zur Größenänderung
;
Skalierung zur Spiegelung
;
Mathematische Darstellung
;
Darstellung der Skalierung mit homogenen Koordinaten
;
Zusammenfassung
;
Ausblick auf den nächsten Abschnitt
;
Applet-Betrachtung
Rotation
Einführung
;
Mathematische Darstellung
;
Ausblick
;
Rotation um die
x
- bzw.
y
-Achse und mathematische Darstellung
;
Darstellung der Rotation mit homogenen Koordinaten
;
Ausblick
;
Applet-Betrachtung
;
Reihenfolge der Rotationen
;
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Komposition der geometrischen 3D-Transformationen
;
Effizienz
;
Zusammenfassung
Ermittlung sichtbarer Flächen
Kohärenz
Kohärenz
;
Objektkohärenz
;
Seitenkohärenz
;
Kantenkohärenz
;
Implizite Kantenkohärenz
;
Kohärenz von Rasterzeilen
;
Bereichskohärenz
;
Reihenkohärenz
;
Tiefenkohärenz
;
Kohärenz von Teilbildern
Bild- / Objektgenauigkeit
Bildgenauigkeit
;
Objektgenauigkeit
Techniken
Perspektivische Transformation
;
back-face culling
;
Bereichsunterteilung
;
bounding-box
Algorithmen
Der
z
-Buffer Algorithmus
Beschreibung
;
Effizienz / Funktion
Der Scan-Line Algorithmus
Beschreibung
;
Kantentabelle
;
Verbesserungen
Algorithmus mit Bereichsunterteilung
Beschreibung
;
Applet
Algorithmus mit Prioritätenliste
Beschreibung
;
depth-sort Algorithmus
Vergleich der Algorithmen
Effizienzvergleich
;
Anwendungen
Dreidimensionale Darstellung
Allgemeines
Worum geht es?
;
Was muß ich wissen?
;
Wie geht es weiter?
Einleitung
Kamera und 3D-Objekt
;
Ablaufschema der 3D-Darstellung
Projektionen
Planare geometrische Projektionen
;
Zentralprojektion
;
Parallelprojektion
;
Vergleich Zentral- / Parallelprojektion
View Plane und Bildraum
Das Konzept der View Plane
;
Das Konzept des Bildraumes
Zusammenfassung
Das 3D-Applet
;
Hinweis
Kurvendarstellungen
Übersicht
Einleitung
;
Mathematische Grundlagen
;
Inhalt
Mathematische Grundlagen der Kurvendarstellung
Übersicht
Mathematische Beschreibungsarten von Kurven
Kurven in expliziter Funktionsdarstellung
;
Kurven in impliziter Funktionsdarstellung
;
Kurven in Parameter Darstellung
Die Gewichtungsfunktion
Was sind Gewichtungsfunktionen?
;
Der Parameter
t
Stetigkeit
Einleitung
;
Geometrische Stetigkeit
;
Mathematische Stetigkeit
;
Achtung!
Bézierkurven
Einleitung
Voraussetzungen
;
Eigenschaften der Bézierkurven
Mathematische Darstellung
Der mathematische Hintergrund
;
Eigenschaften der parametrischen Darstellung
Darstellung mit Matrizen
Die Bézier-Geometriematrix
;
Die Bézier-Basismatrix
;
Der Parameter
t
;
Zur Vertiefung
Die konvexe Hülle der Bézierkurve
Was ist eine "konvexe Hülle"?
;
Was ist ein "Kontrollpolygon"?
Die Bernsteinpolynome
Einleitung
;
Eigenschaften
Die Hermite Kurve
Einleitung
;
Die kubische Hermite Kurve
Der B-Spline
Voraussetzungen
;
Einleitung
;
Der uniforme nichtrationale B-Spline
;
Das einzelne Kurvensegment
Zusammenfassung und Vergleich der verschiedenen Kurventypen
Zusammenfassung
;
Vergleich
Interpolation mit Kurvensegmenten
Problematik
;
Anforderungen
;
Stetigkeit
;
Hermite-Spline-Kurven
;
Bézier-Spline-Kurven
;
Basis-Spline-Kurven
Kurvenflächen
Einleitung
Bézierflächen
Voraussetzung
;
Einleitung
;
Wie sehen nun
G
B
, M
B
, S
und
T
aus?
Gordon-Coons-Flächen
Einleitung
;
Allgemeine Voraussetzungen
;
Bindefunktionen
;
Interpolation von Randfunktionen
;
C
1
-stetige Pflaster
Visueller Realismus
Einleitung
Allgemeines
;
Die Visualisierungskette
;
Gliederung "Visueller Realismus"
Farbe und Farbmodelle
Einführung
Definition des Begriffs Farbe
;
Farbphysiologie
;
Farbmodelle
Das
RGB
-Farbmodell
Einleitung
;
Erläuterung des Modells
;
Farbsimulator
Das
CMY
-Farbmodell
Erklärung des Modells
;
Farbsimulator
Das
HSV
-Farbmodell
Erläuterung des Modells
;
Farbsimulator
Das
CIE
-Farbdiagramm
Aufbau des
CIE
-Farbdiagramms
;
Verwendung der
CIE
-Normtafel
Beleuchtungsmodelle
Einführung
Allgemeines
;
indirekte Beleuchtung
;
diffuse Reflexion
;
Spiegelreflexion nach Phong
;
Warn-Modell
Indirekte Beleuchtung
Erläuterung des Modells
;
Applet zur indirekten Beleuchtung
Diffuse Reflexion
Einführung
;
Applet zur diffusen Reflexion
;
Abschwächungskoeffizient
f
ab
;
Farbiges Licht und farbige Flächen
Die Spiegelreflexion nach Phong
Einführung
;
Die Formel zur Spiegelreflexion
;
Applet zur spiegelnden Reflexion
Verbesserung des Lichtquellenmodells nach Warn
Erläuterung des Modells
;
Applet zum Warn-Modell
Schattierungsmodelle
Einführung
Allgemeines
;
Vorstellung verschiedener Verfahren
;
Probleme bei der Schattierung
Konstante Schattierung
Einführung
;
Voraussetzungen
Gouraud-Schattierung
Einleitung
;
Ablauf des Verfahrens
Phong-Schattierung
Einleitung
;
Ablauf des Verfahren
;
Vergleich mit Gouraud
Probleme bei Schattierungen durch Interpolation
Polygonale Silhouetten
;
perspektivische Verzerrungen
;
Abhängigkeit von der Orientierung
;
Probleme an gemeinsamen Knoten
;
nicht repräsentative Knotennormalen
Texturen
Einleitung
Allgemeines
;
Erzeugung von Texturen
;
Gliederung des Kapitels
Arten von Texturen
Einleitung
;
Die 2D-Textur
;
Die 3D-Textur
Abbildung von Texturen - Einführung
Begriffserläuterungen
;
Ablauf der Abbildung
;
Voraussetzungen zur Vereinfachung
Abbildungsverfahren
2-Phasen-Texturprojektion
;
Beispiele
;
Environment Mapping
;
Bump Mapping
Realitätsnähe der Computergrafik
Einführung
;
Eingeschränkte Realitätsnähe
Simulator zum "Visuellen Realismus"
Erläuterung
;
Hilfe
Glossar
Letzte Änderung 20. Januar 2001