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Computer Graphics

Hauptseminar WS 2006/07 - Materialalterung in der Computergrafik - Simon Mitschke

In unserem täglichen Leben sind wir um uns herum mit den Abnutzungen und Verwitterungen von Objekten konfrontiert. Ob abgenutzte Kanten, vom Grünspan befallen Dächer, verrostete Autos oder auch nur kleine Farbrisse in den Flächen an unseren Wänden, so sind diese Prozesse Teil unseres Lebens. Sie führen dazu dass unsere Umwelt belebt wirkt. In den letzten Jahren gab es rasante Entwicklungen in der Computergrafik, um eine fotorealistische Darstellung unserer Umgebung wiederzugeben. Hierfür wurde viel der Einfluss von Licht auf die Objekte betrachtet. Meist wurde jedoch die Betrachtung der Entwicklung von Oberflächen über die Zeit vernachlässigt. Da die Computergrafik auf idealen mathematischen Modell basiert, werden somit auch sehr ideale saubere Objekte erzeugt. Realismus wurde durch handgemalte Texturen der Designer für Filme und Computerspiele erstellt, welche auf die Oberflächen aufgetragen wurden. Dies erfordert einen hohen Zeitaufwand für die Designer und beschreibt auch nur einen festen Zustand, kann sich also nicht über die Zeit verändern. In Computerspielen wie Colin McRae Rally oder Tomb Raider: Legends wurde über Scripte versucht die Änderung der Materialen zu steuern und somit Verwitterungsprozesse darzustellen. Dies sind aber nur Behelfsvarianten, welche zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis führten. Ziel dieser Arbeit soll es sein, Methoden und Tools vorzustellen, die von dem Designer wenig Aufwand erfordern aber einen hohem Nutzen erzielen und dynamisch anpassbar sind.

Die Ausarbeitung bezieht sich auf die Arbeiten von Lianye Lu, Athinodoros S Georghiades, Andreas Glaser, Hongzhi Wu, Li-Yi Wei, Baining Guo, Julie Dorsey, Holly Rushmeier mit dem Titel "Context-aware Textures" sowie von Yanyun Chen, Tien-Tsin Wong, Hujun Bao, Heung-Yeung Shum mit dem Titel "Visual Simulation of Weathering by gamma-ton Tracing". In der ersten Arbeit wird ein Verfahren mit einem empirischen Ansatz beschrieben. Es wird versucht die Objekte in ihrer Beziehung zur Umgebung anhand 5 festgelegter Parameter zu beschreiben. Diese Parameter sollen die Grundlage für das Mappen auf Verwitterungsprozesse darstellen. Die zweite Arbeit bezieht sich auf eine physikalische Simulation mit dem Titel gamma-ton Tracing, was ähnlich wie das aus der globalen Beleuchtung bekannten Verfahren des Radiosity arbeitet und Materialtransporte zwischen den Oberflächen simulieren soll.

Materialien

Last modified: 1st Feb 2010, 2.56 PM
Author: Dipl.-Medieninf. Sören König