Echtzeitvisualisierung - PowerPoint PPT Presentation
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Title:
Echtzeitvisualisierung
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Title: Kein Folientitel Author: Morgenstern Last modified by: Till Rumpf Created Date: 2/14/2000 8:44:36 AM Document presentation format: Bildschirmpr sentation – PowerPoint PPT presentation
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Title: Echtzeitvisualisierung
1
Echtzeitvisualisierung
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
Motivation
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- Warum Echtzeitvisualisierung?
- Freie Bewegung
- Immersion (virtuellen Eindruck bekommen in einer
3D Szene integriert zu sein starker
Realitätsbezug.) - Augmented Reality
- caveUT
- Augmented Reality
3
Problemstellung
- Motivation
- BSP-Baum
- Problem Welches Objekt ist von einem willkürlich
gewählten Standpunkt aus sichtbar? - Der Aufwand jedes Objekt mit jedem zu
vergleichen ist viel zu groß O(n²)!
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
4
BSP-Bäume
- Motivation
- Der BSP-Baum ist eine sehr effiziente
Repräsentation, welche die Frage nach
Schnittpunkt und Sichtbarkeit von 3D Objekten
gleichzeitig beantwortet. - Frage
- Wie finde ich mit Hilfe des BSP-Baums die
Flächen, die von meinen Standpunkt aus sichtbar
sind, einfach und schnell? - BSP-Baum
- Es gibt zwei Phasen
- Erstellung des BSP-Baums
- Nutzung (Suche des Beobachtungspunkts)
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
5
Beispiel
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
3
4
1
6
Beispiel
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
3
4
1
7
BSP-Bäume
- Motivation
5.1
5.2
- BSP-Baum
2
3
- Game Engines
1
4
- caveUT
- Augmented Reality
front
back
8
Beispiel
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
3
4
1
9
BSP-Bäume
- Motivation
5.1
5.2
- BSP-Baum
2
- Game Engines
3
- caveUT
4
1
- Augmented Reality
front
back
back
front
10
Beispiel
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
3
4
1
11
BSP-Bäume
5
- Motivation
5.1
5.2
- BSP-Baum
2
- Game Engines
3
- caveUT
4
1
- Augmented Reality
front
back
back
front
back
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BSP-Bäume für 2D
- Motivation
- BSP-Baum
- 1. Phase Erstellung
- Raum wird mittels Linien entlang des Objekts in
zwei Regionen rekursiv aufgeteilt (Autozerlegung)
solange trennende Linien gefunden werden. - Lienen stellen Knoten und Regionen die Blätter im
BSP- Baum dar. - Ein beliebiger Knoten wird Wurzel.
- Einfügereihenfolge günstigerweise so wählen, dass
- 1. wenig Objekte geteilt werden
- 2. der Baum ausgeglichen ist
- Basierend auf divide and conquer Algorithmus.
- Es wird ein hierarchisch geordneter binärer
Suchbaum entwickelt. (Dimension gt1)
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
13
Beispiel
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
2
3
4
1
14
BSP-Bäume
5
- Motivation
5.1
5.2
- BSP-Baum
2
- Game Engines
3
- caveUT
4
1
- Augmented Reality
front
back
back
front
back
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BSP-Bäume für 2D
- Motivation
- BSP-Baum
- 2. Phase Suche des Beobachtungspunkts
- nur Objekte, welche sich auf der gleichen Seite
wie der Beobachtungspunkt befinden können sich
gegenseitig verdecken. - Durchlaufen des Baums von der Wurzel aus
Bobachtungspunkt mit Knoten vergleichen und
entscheiden ob rechtes oder linkes Kind. - Jedem Knoten wird unabhängig vom
Beobachtungspunkt eine Priorität zugewiesen.
(niedrigere Priorität wird verdeckt)
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
- Durch back-face-culling werden die Objekte,
die mit - der Rückseite zum Beobachter zeigen gar nicht
erst - betrachtet.
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BSP-Bäume für 2D
- Motivation
- Das Bild wird von hinten nach vorne gezeichnet.
- Es gibt auch die Methode des intra-object
Partitioning Tree, bei der von vorne nach hinten
gezeichnet wird, wobei darauf geachtet werden
muss, dass jedes Pixel nur einmal beschrieben
wird. - Der Aufwand ist wesentlich geringer.
- Komplexität der Darstellung des Sichtbaren
- O(n log n)
- O(n) Maximale Tiefe des Baums (worst case)
- O(log n) optimale Tiefe (ausgeglichener Baum)
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
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BSP-Bäume für 3D
- Motivation
- BSP-Baum
- Läst sich einfach übertragen.
- In den Knoten sind zweidimensionale Polygone
abgelegt. - Linke Seite des Baums bezeichnet den Halbraum der
Ebene durch das Polygon in Richtung des
Normalenvektors. - Rechte Seite des Baums entspricht dem anderen
Halbraum. - Komplexität O(n log n).
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
- Applet
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Game Engines
- Motivation
- Kern bzw. Maschine des Spiels
- BSP-Baum
- Game Engines
- Game Engine beinhaltet Module, welche Input,
Output und Erstellen der virtuellen Welten regelt.
- caveUT
- Augmented Reality
- rendering engine ist das Herzstück des Spiels
- (Verbindung der einzelnen Module)
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caveUT
- Motivation
- cave UT ist eine andere neue Art der
Visualisierung. - Für die Modellierung werden Game Engines
verwendet. (Unreal)
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
- Das Sichtfeld wird mehr abgedeckt, wodurch ein
sehr naher Realitätsbezug erzeugt wird.
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Was ist Augmented Reality?
- Motivation
- Gleichzeitiges Darstellen der realen und
virtuellen Welt durch Head mounted Displays.
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
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Augmented Reality
- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Augmented Reality
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- Motivation
- BSP-Baum
- Game Engines
- caveUT
- Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
- Augmented Reality
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