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1 /15 Alexander Zapletal Object Space Object Space von von Alexander Zapletal Alexander Zapletal

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Object Space

vonvon

Alexander ZapletalAlexander Zapletal

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Definition und Überblick

Definition: Object Space ist der Raum, in Definition: Object Space ist der Raum, in dem die Szene definiert istdem die Szene definiert ist

Space PartitioningSpace Partitioning ShaftsShafts Path PlanningPath Planning Visual HullVisual Hull Shadow volumesShadow volumes

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Space Partitioning

Raum sinnvoll unterteilenRaum sinnvoll unterteilen „„boundary volumes“-Methodenboundary volumes“-Methoden Beispiel: Beschleunigung von Ray-TracingBeispiel: Beschleunigung von Ray-Tracing BSP Tree BSP Tree (Binary Space Partitioning Tree)(Binary Space Partitioning Tree)

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BSP-TreeBSP-Tree

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ShaftsShafts

„„Schlauch“ zwischen 2 ObjektenSchlauch“ zwischen 2 Objekten Nach Haines und WallaceNach Haines und Wallace: Konvexe Hülle : Konvexe Hülle

ihrer ihrer „bounding boxes“„bounding boxes“ Vereinfachung mit „boundary volumes“ Vereinfachung mit „boundary volumes“

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ShaftsShafts

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Path Planning / Visibility GraphVisibility Graph

Visibility Graph: Knoten sind Polygoneck-Visibility Graph: Knoten sind Polygoneck-punkte; Kante zwischen A und B, wenn auf punkte; Kante zwischen A und B, wenn auf Verbindungslinie AB kein Hindernis liegtVerbindungslinie AB kein Hindernis liegt

Verwendung für Path Planning:Verwendung für Path Planning:

Start- und Ziel-Start- und Ziel-punkt hinzufügenpunkt hinzufügen Tangentiale Tangentiale Kanten betrachtenKanten betrachten

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Path Planning / Visibility GraphVisibility Graph

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Visual HullVisual Hull

Zur Rekonstruktion eines Objektes anhand Zur Rekonstruktion eines Objektes anhand dessen Silhouettedessen Silhouette

Rekonstruktion nicht immer eindeutig!Rekonstruktion nicht immer eindeutig!

Definition Visuelle Hülle: P gehört zur Definition Visuelle Hülle: P gehört zur Visuellen Hülle des Objektes A, wenn jede Visuellen Hülle des Objektes A, wenn jede Gerade durch P das Objekt A schneidetGerade durch P das Objekt A schneidet

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Shadow volumes 1

Klassische Aufgabe in der Darstellenden Klassische Aufgabe in der Darstellenden Kunst und der ComputergraphikKunst und der Computergraphik

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Shadow volumes 2

Lichtquelle: punktförmig oder z.B. Lichtquelle: punktförmig oder z.B. polygonförmigpolygonförmig

Hard Shadow Soft Shadow: Umbra,Penumbra Punktförmige Punktförmige

Lichtquelle:Lichtquelle:

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Punktförmige LichtquellePunktförmige Lichtquelle

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Shadow volumes 3 Polygonförmige Lichtquelle:Polygonförmige Lichtquelle: Eckpunkte als punktförmige Lichtquellen Eckpunkte als punktförmige Lichtquellen

ansehenansehen

Kernschatten: Schnitt Kernschatten: Schnitt der so entstehenden der so entstehenden BereicheBereiche Halbschatten: Konvexe Halbschatten: Konvexe Hülle der Vereinigung Hülle der Vereinigung dieser Bereichedieser Bereiche

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Polygonförmige Lichtquelle 1Polygonförmige Lichtquelle 1

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Polygonförmige Lichtquelle 2Polygonförmige Lichtquelle 2