Fraunhofer-Gesellschaft

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Subdivision Surfaces für Modellierung und Virtuelle Realität

 
: Feix, A.
: Lutz, B.

Darmstadt, 2002
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2002
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IGD ()
subdivision surface; Level of detail; virtual reality; Java-3D

Abstract
Subdivision Surfaces (SDS) ermöglichen es, komplexe geometrische geometrische Objekte mit nur wenigen Flächen zu beschreiben. Vorallem geeignet ist diese Technologie um organische Formen zu beschreiben. Subdivision Surfaces werden seit 1998 verstärkt im Animationsbereich eingesetzt aber auch für den Einsatz in VR Systemen bieten sich, vor allem durch die Möglichkeit die Komplexität der Objekte schnell ändern zu können, Vorteile.

Subdivision Surfaces ermöglichen es eine Brücke zwischen der CAD-Welt mit ihren NURBs-Objekten und der Virtuellen Realität mit Polygonalen Objekten zu schlagen. Während NURBs (Non Uniform Rational B-Splines) glatte Flächen erlauben aber nicht echtzeitfähig sind ermöglichen es Polygone Objekte in Echtzeit zu rendern. Subdivision Surfaces stehen nun genau zwischen NURBs und Dreiecken und verbinden die Vorteile beider Welten miteinander. Zusätzlich kann man mit SDS Objekte beliebiger Topologie (z.B. mit Löchern) und mittels scharfer und halbscharfer Kanten auch Objekte wie Hemdkragen oder Lippen problemlos in einem Objekt darstellen.

Ziel dieser Arbeit war die Erstellung eines Testsystems für den spielerischen Umgang mit Subdivision Surfaces. HYPE (HYPernurbs-Editor) implementiert die fünf bekanntesten Subdivision-Schemata: Catmull-Clark, Butterfly, modifiziertes Butterfly, Loop und Doo-Sabin. Neben dem Subdivision Modul verfügt HYPE über eine ganze Reihe weiterer Editoren zur schnellen Erstellung von komplexen Geometrien von Rotations- und Extrusionsflächen bis hin zu Gesichtern für Avatare und virtuellen Landschaften. Neben den Editoren gibt es noch die Möglichkeit Geometrien aus VRML97 und Java3D-Dateien oder dem neueingeführten MESH-Dateiformat zu laden und zu speichern. Ein Modelierungstool erlaubt das Einbringen von Löchern und die Festlegung von scharfen und halbscharfen Kanten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-10630.html