Beschreibung eines 3d Objekts bzw. Modells

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  • Beschreibung eines 3d Objekts bzw. Modells

    Hy leute.
    Also ich hab ein riesen Problem.....und zwar ich muss Beschreiben was ein 3d Objekt/Modell ist.Ich hab das ganze I-net danach durchforstet und finde keine vernünftige Seite die diese Frage beantwortet. Da ich nicht mehr weiter weiß wende ich mich an eure. Könnt ihr mir da einige Seiten nennen, damit ich bei meiner Dokumentation endlich weiterkomme....
    THX 4 HELP
  • Hoffe das hilft etwas ist zwar nicht direkt 3D Modell aber 3D-Computergrafik ähnelt sich etwas.

    "3D-Computergrafik ist ein Oberbegriff für verschiedene Verfahren zur Darstellung räumlicher Daten mit den Mitteln der Computergrafik.

    Die 3D-Computergrafik lässt sich in zahlreiche weitere Bereiche unterteilen:

    Beispiel für eine photorealistische Computergrafik

    Zum einen die photorealistische 3D-Computergrafik, die sich mit der möglichst detailgetreuen Nachbildung der Wirklichkeit befasst. (Am wichtigsten sind hier Raytracing und Radiosity, bzw. so genannte globale Illuminationsverfahren.) Im Gegensatz dazu steht die nicht-photorealistische 3D-Computergrafik, die z. B. aus ästhetischen Gründen Verfremdungen erzeugt (z. B. Comic-Renderer).

    Zwei weitere große Teilbereiche der 3D-Computergrafik stellen die Virtual Reality (Virtuelle Realität) und die Augmented Reality (Erweiterte Realität) dar. Beide legen ihr Hauptaugenmerk auf die Echtzeitfähigkeit und die sich daraus ergebende Interaktion mit dem Betrachter (z. B. verändern der Perspektive bei einer Drehung des Kopfes).Während in der Virtual Reality Welten komplett im Rechner generiert werden, beschäftigt sich die Augmented Reality mit dem Einbinden von künstlichen Objekten in die Realität (z. B. über Datenbrillen). Hier wird vor allem mit dem so genannten Scanline Rendering gearbeitet.

    Noch eine wichtige Anwendung der 3D-Computergrafik ist die Modellierung von CAD-Volumenmodellen, die dann zum Beispiel auch für Festigkeitsberechnungen, ohne Zeichnungen direkt zur Fertigung oder im Fahrzeugbau für Crashsimulationen verwendet werden können.

    Computergrafik Fahrrad

    Aufgrund der drastisch gestiegenen Leistung von Grafikkarten in den letzten Jahren lassen sich immer hochwertigere Bilder in Echtzeit berechnen, dennoch unterscheiden sich die verwendeten Verfahren nachwievor erheblich. Wesentlich zur Entwicklung der Echtzeit 3D-Computergrafik hat der ursprünglich von Silicon Graphics eingeführte Grafikstandard OpenGL beigetragen, der die Möglichkeiten moderner Grafikhardware nutzt. Aktuell wird die Entwicklung, vor allem im Bereich der Computerspiele, auch stark durch das von Microsoft entwickelte DirectX vorangetrieben. Außer DirectX und OpenGL gab es noch andere Ansätze, wie zum Beispiel Glide. Diese konnten sich allerdings nicht durchsetzen. Im professionellen Bereich hat nur OpenGL wirkliche Bedeutung, da DirectX stark auf die Entwicklung von Spielen optimiert ist.
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    Verfahren

    Renderbild aus AutoCAD

    Die zentralen Verfahren der 3D-Computergrafik beschäftigen sich mit der Ausbreitung von Licht und dessen Reflexionen bzw. Transmission sowie der Darstellung auf einem zwei dimensionalen Ausgabegerät (Monitor). Aufgrund der Komplexität einer physikalisch korrekten Berechnung des Lichtaustauschs zwischen Gegenständen in einem Raum, sind alle Verfahren immer nur (grobe) Annährungen an die Realität. Es gibt daher auch eine große Anzahl verschiedener Beleuchtungsmodelle mit jeweils unterschiedlichen Vor- und Nachteilen bzw. Möglichkeiten.
    Scanline Rendering
    Raytracing
    Radiosity
    Monte-Carlo-Raytracing
    Photon-Mapping

    Ein weiterer wichtiger Aspekt der 3D-Computergrafik ist die Texturierung, das Einfügen von Bildern (oder berechneter Muster) auf Flächen im Raum.

    Ebenfalls ein wichtiges Gebiet ist das Meshing, die Annährung einer mathematisch beschriebenen Oberfläche (z. B. einer Kugel) durch ebene Flächen.

    Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Oberflächenrekonstruktion aus einer Punktwolke.

    Die 3D-Daten werden mit einem 3D-Modeller erstellt oder durch Messungen gewonnen. Um die Daten in darstellbare Bilder umzuwandeln, müssen diese gerendert werden.
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    Grafikformate

    Eine 3D-Computergrafik besteht aus Objekten, die auf verschiedene Arten definiert sein können. Verbreitet ist die Darstellung durch:

    Polygone werden durch drei oder mehr Punkte eindeutig beschrieben, die dreidimensionale Koordinaten haben. Weiterhin ist die Angabe eines Normalenvektors üblich, aus dessen Richtung die sichtbare Seite des Polygons bestimmt wird.

    NURBS sind eine bestimmte Form sogenannter Splines. Ein Spline ist eine Kurve die durch mehrere Punkte im Raum exakt definiert ist. Mit einem Netz aus NURBS lässt sich eine Fläche definieren. Diese Darstellungsweise hat den Vorteil das sich sehr komplexe Flächen über verhältnismässig wenige Punkte definieren lassen. Um die Fläche darzustellen rechnet der Computer diese dann in Polygone um. Man kann sich den Unterschied zwischen NURBS- und Polygonenflächen ähnlich dem von Vektor- und Pixeldarstellung im 2D-Bereich vorstellen. Sie eignen sich besonders für gekrümmte Flächen, da diese auch bei starker Vergrösserung nicht "kantig" werden.

    3D-Grafikprogramme speichern diese Punkte/Polygone/NURBS/Objekte in Listen ab, die dann in einem bestimmten Format (meist als ASCII-Datei) auf den Datenträger geschrieben werden.

    Gängige Formate sind:
    obj - Eigentlich DAS ultimative Austauschformat
    3ds - Das 3D Studio Max Format
    lwo - Lightwaveformat
    mb - MAYA Standardformat
    3dm - Rhinoceros Format

    Eine weitere Form des Speicherung ist die mittels Programmcode. So z. B. das VRML-Format, das sich nicht nur auf die Listenförmige Angabe von Punkt- oder Kantenlisten beschränkt, sondern wo in einer Art Programmiersprache die 3D-Szene beschrieben wird. Diese Dateien kann man, Sprachkenntnisse vorausgesetzt, auch ohne einen besonderen Editor erstellen oder manipulieren."
    Fahre niemals schneller als dein Schutzengel fliegen kann !!!
    Zum Glück schafft mein Engel locker 300 km/h