• Graphische Datenverarbeitung Ⅰ 学习笔记


    1. Pipeline

    1.1 Graphische Primitive

    1.2 Model and View Transform

    1.3 Vertex Shading

    1.4 Clipping

    1.5 总结 Die 3D Graphikpipeline – Geometrie

    1.6 Triangle Setup


    Scanline 8: 和图形交点横坐标x的值

    1.7 Triangle Traversal (Scan Conversion)

    1.8 Merging





    使用两个Back Buffer,第一个Back Buffer用来和Front Buffer交换最新且已完成的渲染的数据,第二个Back Buffer用于渲染

    1.9 总结 Die Graphikpipeline - Rasterisierung

    1.10 OpenGL 4.2 Pipeline

    2. input

    2.1 Abtastung Realer Objekte Verarbeitungsschritte

    2.2 Taxonomie: Erzeugung von Tiefenbildern

    2.3 Taxonomie: Erzeugung von Tiefenbildern (2)

    2.4 Vor- und Nachteile Optischer Verfahren

    2.5 Optische Triangulation


    2.6 Epipolargeometrie

    2.7 Aktive Optische Triangulation




    2.8 Praktische Probleme optischer Triangulation

    2.9 Verdeckungen

    2.10 Triangulation – Streifenprojektionsverfahren

    2.11 Prinzip der Streifenprojektion

    2.12 Streifenprojektionsverfahren (schwarz/weiss)


    S:Schwarz; W:Weiss

    2.13 Tiefenbestimmung mittels Time of Flight

    2.14 Tiefenbestimmung mittels Time of Flight

    3. Transformation

    3.1 Koordinaten & Koordinatensysteme

    3.2 Vektorräume

    3.3 Affine Unterräume


    3.4 Affine Unterräume, Beispiele

    3.5 Affinkombinationen und Baryzentrische Koordinaten



    A((Delta)())表示面积

    3.6 Baryzentrische Koordinaten

    3.7 Konvexe Hülle



    比值符号应该是|

    3.8 Lineare Abbildung

    3.9 Skalierung

    3.10 Rotation


    3.11 Scherung


    (https://blog.csdn.net/zhangphil/article/details/102476505)

    3.12 Transformation der Normalen


    法向量的Transformation需要乘以矩阵逆的转置

    3.13 Affine Abbildung

    3.14 Eigenschaften Affiner Abbildungen

    3.15 Homogene Koordinaten

    3.16 Affine Abbildungen & homogene Koordinaten


    3.18 Translation (echt affine Abbildung)

    3.19 Rotation um eine beliebige (Ursprungs)Achse

    3.20 Berechnung einer Orthonormal-Basis

    3.21 Rotation um beliebige Achse

    3.22 Rotation um beliebigen Punkt

    4. space

    4.1 Räumliche Datenstrukturen, Klassifikation

    4.2 Hüllkörper (Bounding Volumes)

    4.3 Zusammengesetzte Hüllkörper

    4.4 Hüllkörperhierarchien (BVH)

    4.5 Occlusion Culling – Beispiel

    4.6 Bounding Volumes

    4.7 Räumliche Aufteilung

    4.8 Hüllkörperhierarchien – Konstruktion

    4.9 Schnitt-Test für einfache Hüllkörper

    4.10 Raumunterteilungen – Reguläre Gitter: z.B. achsenparallel

    4.11 Raumunterteilungen Schwierigkeiten des Octree

    4.12 Raumunterteilungen Kd Tree = flexiblere Variante der Octree-Idee

    4.13 Raumunterteilungen optimale räumliche Datenstrukturen

    4.14 Raumunterteilungen Binary Space Partion (BSP)


    4.15 Aufbau eines BSP-Trees



    4.16 Binary Space Partion (BSP) Durchlaufstrategien (allgemeine Traversierung)

    4.17 Binary Space Partion (BSP) Geometrie-Traversierung



    BSP几何遍历是指先右根左遍历再对子树左根右遍历。

    4.18 Hierarchische Raumunterteilungen Zusammenfassung

    4.19 Hüllkörperhierarchie versus Hierarchische Raumunterteilung




    4.20 Räumliche Datenstrukturen, Vergleich

    4.21 Szenengraph

    4.22 Szenengraph Struktur, graphentheoretischer Blickwinkel

    4.23 Szenengraph, Sichten

    4.24 Szenengraph, Allgemeinere Konstruktion

    4.25 OpenSG, Besonderheiten

    4.26 Design & Knotentypisierung in OpenSG

    4.27 OpenSG Einige Gruppenknoten

    4.28 Billboards

    4.29 DistanceLOD (Level of Detail)

    4.30 Distance LOD, Prinzip

    4.31 Distance LOD, Strategien



    4.32 OpenSG, Light

    4.33 Szenengraph ermöglicht effizientes Rendering

    4.34 总结

    5. projection

    5.1 Homogene Koordinaten

    5.2 Projektiver Raum

    5.3 Homogene Koordinaten (n=4)

    5.4 Einbettung

    5.5 Zentralprojektion

    5.6 Projektive Fernpunkte ([x,y,z,0]^{T})


    5.7 Besonderheiten

    5.8 Projektive Abbildungen und Matrizen


    p和(t^{T})是分块矩阵,等于号上面加个感叹号表示 希望它等于

    5.9 Gliederung

    5.10 Taxonomie

    5.11 Projektive Abbildungen- Eigenschaften

    5.12 Perspektivische und parallele Projektionen

    5.13 Parallele Projektion




    5.14 Rechtwinklige, parallele Projektion

    5.15 Parallele Projektion – Hauptriß

    5.16 Perspektivische Projektion


    5.17 Eigenschaften & Beobachtungen

    5.18 Sichtbarkeitsbereich

    5.19 Vertigo-Effekt

    5.20 Perspektivische Projektion


    上式化简同除(frac{-z}{n})为什么相等???

    5.20 Perspektivische Projektion Eigenschaften


    为什么((0,0,-z,0)^{T})可以推出((0,0,-f-n,1)^{T}),-f-n从哪来的???

    5.21 Projektionsbeispiel mit Hilfsgeraden

    5.22 Perspektivische Projektion nachfolgende Transformation auf KSV


    为什么最后的结果要乘n???

    5.23 Neuer z-Wert

    5.24 Tiefenwerte im kanonischen Sichtvolumen Auswirkungen der clipping planes n und f

    5.25 Z-Buffer-Test in der merging-Phase

    5.26 Perspektivische Transformation - allgemeine Situation

    5.27 Viewport Transformation

    5.28 Geometrieverarbeitung - Zusammenfassung und OpenGL

    6. clipping and culling

    6.1 Wdh. Culling – Überblick

    6.2 Backface Culling

    6.3 Backface Culling – Berechnung

    6.4 Back & Frontface Culling in OpenGL

    6.5 Anwendung Back & Frontface Culling

    6.6 Clipping (Abschneiden / Ausschnitt)

    6.7 Artefakte vermeiden

    6.8 Wrap-around Problematik

    6.9 w-Clip

    6.10 Clipping – Grundidee

    6.11 2D-Clipping (Liniensegment gegen Halbraum)


    为什么E(P) = n(cdot)(P-(Q_{1})) = n(cdot)P - n(cdot)(Q_{1}) ???

    6.12 2D-Clipping


    5.13 Cohen-Sutherland-Algorithmus (CSA)

    6.14 CSA: 2D-Clipping am Rechteck



    6.15 CSA: Tests

    6.16 CSA: kein einfacher Ausschluss

    6.17 CSA: kein trivialer Ausschluss

    6.18 CSA: 2D-Clipping am Dreieck

    6.19 Cohen-Sutherland-Algorithmus Verallgemeinerungen

    6.20 2D-Polygon-Clipping Idee: Sutherland-Hodgman-Algorithmus (SHA)

    6.21 SHA: Beispiel






    7. Light

    7.1 Farbe & Licht

    7.2 Spektrum des sichtbaren Lichtes


    7.3 Tristimulus-System: Additive Farbmischung

    7.4 Erstes Graßmannsches Gesetz & Farbraum

    7.5 Technisches Farbmodell: RGB

    7.6 Licht als „Lichtstrahlen“

    7.7 Materialien und Reflexionsmodelle - Beispiele




    7.8 Ambiente Beleuchtung (0D)

    7.9 Ideal diffuse Reflexion (1D)


    E是入射强度

    7.10 Ideal spiegelnde Reflexion


    为什么垂直距离是(L(cdot)N)(cdot)N

    7.11 Spekulare Reflexion

    7.12 Reflexionsmodell von Phong (2D)

    7.13 Wirkung des Shininess-Faktor

    7.14 Reflexionsmodell von Blinn-Phong

    7.15 Kombination der Beleuchtungsmodelle

    7.16 BRDF (4D)



    7.17 Isotropic BRDF (3D)

    7.18 Spatially Varying BRDF (6D)

    7.19 BSSRDF (8D)

    7.20 Scattering Function (9D)

    7.21 Allgemeines Reflexionsmodell (12D)

    7.22 Flat Shading (GL_FLAT)

    7.23 Gouraud Shading (GL_SMOOTH)

    7.24 Probleme von Gouraud Shading



    7.25 Phong Shading

    7.26 Beleuchtung mit mehreren Lichtquellen

    7.27 Cook-Torrance Modell

    7.28 Bestimmung von BRDF-Parametern

    7.29 Zusammenfassung

    8. Raytracing

    8.1 Rasterisierung

    8.2 Ray Tracing

    8.3 Grundschritte

    8.4 Beschreibung eines Strahls

    8.5 Ray Tracing-Pipeline4











    8.6 Ray Tracing Varianten






    8.7 Rendergleichung (Rendering Equation)

    8.8 Echtzeit Ray Tracing

    8.9 Beschleunigungsmöglichkeiten

    8.10 Beispiel: Bounding Volume Hierarchie



    8.11 Ray Tracing - Dualität

    8.12 Photon Mapping Beispiel

    8.13 Photon Map

    8.14 Anti-Aliasing auf der Pixel-Ebene

    8.15 Simulation von Gloss und Translucency

    8.16 Anti-Aliasing der Reflexion

    8.17 Vollständiges Anti-Aliasing

    8.18 Approximation der Integrale

    8.19 Monte Carlo-Integration

    8.20 OO-RT: Relation between classes

    9. Texture

    9.1 Texturen – Motivation


    9.2 Prinzipielle Vorgehensweise & Einordnung

    9.3 Non-Parametric Texture Mapping

    9.4 Parametric Texture Mapping

    9.5 Texture Mapping(纹理映射)

    9.6 Texture Mapping – Formal

    9.7 Texture Mapping – in der Praxis

    9.8 Two-Part Mapping

    9.9 Box-Mapping

    9.10 Zylinder-Mapping


    9.11 Kugel-Mapping



    为什么是三角函数的-1次方??

    9.12 3D-Texturen

    9.13 Diskrete & Prozedurale Texturen

    9.14 Beispiel: prozedurale 3D-Textur

    9.15 Rekonstruktion aus diskreten Texturen


    ![].(https://img2020.cnblogs.com/blog/1201453/202102/1201453-20210220071415857-927720861.png)

    9.16 Texturwiederholung

    9.17 Kachelung

    9.18 Texturwiederholung und Synthese

    9.19 Generelle Probleme diskreter Texturen

    9.20 Problem: Perspektive

    9.21 Problem: Abtastfehler



    9.22 Motivation für Filterung

    9.23 Footprint

    9.24 Filterungsmethoden zur Minifikation

    9.25 Mip-Mapping


    9.26 Mip-Mapping Beispiel

    9.27 Bestimmung des Mip-Map-Levels

    9.28 Mip-Mapping und Trilineare Interpolation

    9.29 Beispiel bilineare Interpolation

    9.30 Besser: trilineare Interpolation

    9.31 Diskrete Texturen – Anisotropie

    9.32 Footprint-Assembly (FPA)


    9.33 Summed Area Tables (SAT)

    9.34 Summed Area Tables

    9.35 Summed Area Tables: Mittelwerte

    .9.36 Tunneltest

    9.37 Texturierung in der Rasterisierung?


    仿射变换为什么是斜的???

    9.38 Texturierung in der Rasterisierung

    9.39 Anpassung der Textur-Parameter

    9.40 Texturierung in der Rasterisierung


    怎么化简的???

    9.41 Korrektur von anderen Attributen?

    9.42 Über Bilder hinaus

    9.43 Bump Mapping


    9.44 Parallax Mapping

    9.45 Parallax Mapping Beispiele

    9.46 Displacement Mapping (Cook 1984)

    9.47 View-dependent Displacement Mapping


    9.48 Displacement Mapping Beispiel

    9.49 Bump vs Parallax vs Displacement Mapping

    9.50 Environment Mapping



    9.51 Environment Mapping - Auswertung

    9.52 Zusammenfassung

    10. raster

    10.1 3D Graphik-Pipeline

    10.2 Übergang zur Rasterisierung: Screen Mapping

    10.3 Screen Mapping

    10.4 Fließkommazahlen und ganze Zahlen

    10.5 Übersicht Rasterisierung

    10.6 Triangle Setup

    10.7 Triangle Traversal (Scan Conversion)

    10.8 Scan Conversion

    10.9 Rasterisierung von Linien Differential Digital Analyzer (DDA)


    10.10 Rasterisierung von Linien Bresenham-Algorithmus (1965)




    为什么是2dy和2dy-2dx

    10.11 Rasterisierung von Linien Mittelpunkt-BA

    10.12 Rasterisierung von Polygonen

    10.13 Problem: Aliasing – Abtasttheorie

    10.14 Alias- und Treppen-Effekt

    10.15 Antialiasing

    10.16 Antialiasing: Supersampling

    10.17 Multisample Antialiasing (MSAA)

    10.18 Sampling Masken

    10.19 Vergleich: ordered und rotated grid

    10.20 Mehrfachverwendung von Samples

    10.21 Jitter Pattern

    10.22 Pixel Shading

    10.23 Shading Beispiel – Distance Falloff

    10.24 Shading Beispiel – Lens Flare (Blendenflecke)

    10.25 Merging


    10.26 Sichtbarkeit

    10.27 Painters Algorithmus

    10.28 z-Buffer

    10.29 Merging


    11. radiosity

    11.1 Wiederholung: globale Beleuchtung

    11.2 Bedeutung von diffuser Interreflexion

    11.3 Radiosity

    11.4 Radiometrische Größen

    11.5 Raumwinkel

    11.6 Differentieller Raumwinkel

    11.7 Rendering Equation mit diffuser Reflexion


    11.8 Finite Elemente Methode

    11.9 FE-Methode Beispiel

    11.10 Formfaktor

    11.11 FF-Eigenschaften

    11.12 Berechnung des Formfaktors

    11.13 Nusselt‘s Analogon

    11.14 Hemicube

    11.15 Monte Carlo Integration

    11.16 Radiosity-Matrix

    11.17 Diagonaldominanz

    11.18 Gauss-Seidel Iteration

    11.19 Rekonstruktion

    11.20 Radiosity Texture

    11.21 Beispiel Radiosity-Textures

    11.22 Texturen

    11.23 Progressive Refinement

    11.24 Der ambiente Term

    11.25 Ambiente Korrektur

    11.26 Hierarchischer Ansatz

    11.27 Adaptive Unterteilung

    11.28 Hierarchical Radiosity

    11.29 Hierarchische Unterteilung

    11.30 Rekursiver Algorithmus

    11.31 Das Orakel

    11.32 Energieverteilung

    11.33 BF-Refinement

    11.34 Laufzeitüberlegung

    12. shadows

    12.1 Schatten

    12.2 Wozu Schatten?

    12.3 Definitionen


    12.4 Harte und weiche Schatten

    12.5 Ungenaue Schatten

    12.6 Einfacher Trick bei statischen Szenen: Schatten in einer Textur speichern

    12.7 Schatten in der GDV

    12.8 Shadow Map


    12.9 Vor- und Nachteile

    12.10 Self-shadow aliasing


    12.11 Treppeneffekt


    12.12 Treppeneffekt verringern

    12.13 Schatten in der GDV

    12.14 Shadow Volumes

    12.15 Shadow Volumes benutzen

    12.16 Wiederholung Stencil Buffer

    12.17 Shadow Volumes mit Stencil Buffer

    12.18 Probleme von Shadow Volumes

    12.19 z-pass und z-fail

    12.20 Trick mit dem Unendlichen

    12.21 Auswirkungen

    12.22 Merging Volumes

    12.23 Silhouettenkanten

    12.24 Vor- und Nachteile von Shadow Volumes




    作者:Rest探路者
    出处:http://www.cnblogs.com/Java-Starter/
    本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意请保留此段声明,请在文章页面明显位置给出原文连接
    Github:https://github.com/cjy513203427

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Java-Starter/p/14147701.html
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