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Raytracing von Distanzfeldern

  • Eine der grundlegenden Entscheidungen bei der Entwicklung eines Systems ist die Darstellung der Daten. Üblicherweise werden in der Computergrafik Objekte durch Dreiecke dargestellt. Allerdings existieren viele weitere Varianten, welche andere Stärken und Schwächen besitzen. In dieser Arbeit soll die Repräsentation von Objekten durch Distanzfelder untersucht werden. Distanzfelder sind Funktionen, welche für jeden Raumpunkt die Distanz zum nächsten Oberflächenpunkt angeben. Aus dieser einfachen Beschreibung lassen sich viele interessante Eigenschaften ableiten, welche zur Darstellung einer Vielzahl von Formen, Operationen und Effekten genutzt werden können. Es wird ein Überblick über die Hintergründe und Methoden des Distanzfeld-Renderings gegeben. Weiterhin werden verschiedene neue oder erweiterte Ansätze vorgestellt, etwa zur Darstellung impliziter Oberflächen, approximativer indirekter Beleuchtung oder einer GPU Implementation.
  • One of the fundamental decisions during the development of any system is the representation of data. In computer graphics, objects are usually represented as sets of triangles. There are however many different variants with their own strengths and weaknesses. This thesis will explore distancefields as a representation for objects. Distancefields are functions, which map every point in space to the distance to the closest surface point. While this description is very simple, a number of interesting properties can be derived, allowing for a multitude of shapes, operations and effects. An overview of the necessary background and methods is given. Furthermore, some extended or new approaches are presented, such as displaying implicit surfaces, approximating indirect illumination or implementing a GPU tracer.

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Metadaten
Author:Bastian Krayer
URN:urn:nbn:de:kola-13204
Referee:Stefan Müller, Anna Katharina Hebborn
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Date of completion:2016/04/26
Date of publication:2016/04/28
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Date of final exam:2016/04/30
Release Date:2016/04/28
Tag:Distanzfeld; Implizite Oberfläche; Indirekte Beleuchtung; Raytracing
GND Keyword:Raytracing
Number of pages:73
Institutes:Fachbereich 4 / Institut für Computervisualistik
BKL-Classification:54 Informatik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG