Theory Exploration (Vortrag)

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Theory Exploration (Vortrag)

  1. 1. Theory Exploration Abschlussprojekt im Rahmen des ModulsOpenGL mit Java im Sommersemester 2007 08/02/07
  2. 2. Inhalt• Was ist Theory Exploration?• Starten der Applikation• Verwendete Techniken: – Animation – Video-Texturen – Tunnel Effekt – Surface Reconstruction• Fragen? 2
  3. 3. Was ist Theory Exploration?• in Java entwickelt• benutzt JOGL-Bindings• sechs in sich geschlossene Szenen• selbstlaufend und nicht-interaktiv• fester sequenzieller Ablauf• einfache und höhere Techniken• Transitions-Effekte• synchronisiert zu einem Musikstück 3
  4. 4. Starten der Applikation• Hauptklasse: – TheoryExploration.java – Package: photek.demos.exploration• Aufgrund des hohen Speicherbedarfs: – Applikation mit der Option -Xmx256M der virtuellen Maschine starten 4
  5. 5. Verwendete Techniken• Animation• Musik• Synchronisation• Transitions-Effekte• Mesh-Distortion• MD2- und OBJ-Modelle• Billboarding und Partikelsysteme• Video-Texturen• Shadow-Depth-Maps• Tunnel Effekt• Surface Reconstruction• ... 5
  6. 6. Animation• wichtiges Thema in der Computergrafik• Bedingung: – Ablauf auf allen Rechensystemen in gleicher Geschwindigkeit• Konsequenz: – Einführung eines virtuellen Zeitsystems• Formal betrachtet ist eine Animation eine Abbildung, die jedem Zeitpunkt ein Frame der Animation zuordnet: 6
  7. 7. Video-Texturen• Video-Clips in OpenGL-Texturen rendern• mit diesen anschließend Geometrie texturieren 7
  8. 8. Tunnel Effekt• Simulation der Bewegung durch einen Tunnel• mehrere denkbare Ansätze: – intuitiv: Kamera durch den Tunnel bewegen – unintuitiv: Tunnel um die Kamera bewegen – fake: Textur verschieben Quelle: http://blackpawn.com/texts/tunnel/default.html 8
  9. 9. Surface Reconstruction• Marching Cubes Algorithmus• erzeugt polygonale Repräsentation eines Iso- Surfaces• genaugenommen nur eine der Äquipotentialflächen eines diskreten dreidimensionalen Skalarfeldes• In Theory Exploration: – Animiertes Polygonisiertes Iso-Surface mehrerer Metaballs 9
  10. 10. Surface Reconstruction• Iso-Surface eines einzelnen Metaballs:• Mit dem Marching Cubes Algortihmus lässt sich nun eine polygonale Repräsentation dieser Funktion erzeugen• Benötigt werden nun noch die orthogonal zu dieser Äquipotentialfläche stehende Normalen-Vektoren: 10
  11. 11. Surface ReconstructionErgebnis: 11
  12. 12. FragenFragen? 12

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