Editing TU Wien:Einführung in Visual Computing VU (W. Kropatsch, W. Purgathofer, R. Sablatnig)/Fragenkatalog Test 1 (section)

== Computergraphik ==

<quiz>
{=== Pipeline und Objektrepräsentation ===}
+ Bei einer B-Rep wird nur die Oberfläche der Objekte beschrieben.
- CSG Objekte erlauben eine exakte Repräsentation von Objektoberflächen, haben jedoch einen höheren Speicherbedarf.
+ CSG Objekte stellen einen hierarchischen Aufbau eines Objektes durch Verknüpfung einfacher geometrischer Formen dar.
+ CSG-Objekte werden durch die Operatoren Vereinigung, Durchschnitt und Mengendifferenz beschrieben.
+ Da bei CSG alle Primitive konsistent sind (keine Löcher aufweisen) und die Operatoren aus konsistenten Teilen nur konsistent Objekte erzeugen, sind bei CSG alle Objekte immer konsistent.
- Der einzige Weg um CSG Objekte zu zeichnen ist sie in BRep Objekte umzurechnen.

{==== Quad- und Octrees ====}
+ Bei geometrischen Transformationen müssen Octrees oft komplett neu generiert werden.
+ Die Genauigkeit der Objektdarstellung in Quad-und Octrees ist generell abhängig von der Baumtiefe.
- Durch die hierarchische Objektdarstellung von Octrees lassen sich einzelne Teile im Octree sehr einfach transformieren.
+ Ein Octree ist die Erweiterung des Konzeptes des Quadtree auf drei Dimensionen.
- Ein Szenengraph ist eine genormte Datenstruktur zum Austausch geometrischer Daten.
- In einem Octree hat jeder Knoten mindestens acht Subknoten.
+ Octrees erlauben ein schnelles Durchsuchen bestimmter räumlicher Positionen eines Objektes.

{=== Transformationen ===}

+ Die Matrix-Schreibweise hat den Vorteil, dass durch Kombination von Grundmatrizen komplexe Transformationen mit nur einer Matrix dargestellt werden können.
- Für einen homogenen 2D Punkt (x,y,h) berechnet sich die tatsächliche x-Koordinate x‘ durch x‘=h/x.
- Mittels 3x3 Matrizen lassen sich alle geometrischen Transformationene von 3D Objekten darstellen.
+ Polygon Meshes können als Ganzes transformiert werden, indem man jeden Punkt (Bildpunkt, 3D-Punkt) mit einer Matrix transformiert.
? Rz(alpha) * S(x,y,z) = S(x,y,z) * Rz(alpha)
+ S(4,4,4) * S(5,5,5) = S(20,20,20)
+ S(x,y,z)^-1 = S(1/x,1/y,1/z)
- <math>T(x,y,z) = T(x,y,z)^{-1}</math>

{=== Farbe ===}
+ Die Netzhaut des Auges enthält Stäbchen für das Schwarz/Weiß-Sehen und 3 Zapfenarten für das Farbsehen.
- Die Purpurlinie des CIE Chromaticitydiagramms enthält spektralreine Farben.
- HSV schwarz ist wenn S=0.
+ Licht mit höherer Frequenz hat eine kleinere Wellenlänge.
- RGB kann alle menschlich wahrnehmbaren Farben darstellen.
- Rot-grün-blinde Personen sehen nur die Farben Rot und Grün.
+ Verschiedene Lichtspektren können den gleichen Fabreindruck erzeugen.

{ &nbsp;
|type="{}"}
Drucker verwenden das { CMYK } Farbmodell.
Der Raum der darstellbaren Farben eines Gerätes heißt { Gamut }.

{ &nbsp; }
+ Beim CMYK-Farbmodell steht K für „Key“ und entspricht der Farbe schwarz.
- Das CIE 1931 XYZ Farbmodell umfasst auch jene Farben, die der Mensch nicht sehen kann.
- Das RGB Farbmodell basiert auf den Prinzip der subtraktiven Farbmischung.
+ Das RGB Farbmodell kommt z.B. bei Monitoren zum Einsatz und weist jeder Farbe eine Koordinate zu, wobei [0, 0, 0] schwarz entspricht.
+ Die Farbmodelle HSV und HLS sind intuitivere Modelle, bei denen sich eine Farbkoordinate prinzipiell aus Werten für den Farbton, die Sättigung und Helligkeit zusammensetzt.
- Licht mit niedrigerer Frequenz hat eine kleinere Wellenlänge.

{=== Rasterisierung ===}
+ Baryzentrische Koordinaten können bei Polygon-Fill-Algorithmen hilfreich sein.
- Der DDA-Algorithmus verwendet im Gegensatz zum Bresenham-Algorithmus nur Integer-Operationen beim Rasterisieren von Linien.
+ Der Startwert <math>p_0</math> des Bresenham-Algorithmus wird berechnet durch <math>p_0 = 2\Delta y-\Delta x</math>.
- Sei A ein Eckpunkt eines Dreiecks, und &alpha; die zugehörige baryzentrische Koordinate: Je weiter sich ein Punkt P innerhalb des Dreiecks von A entfernt, desto größer wird &alpha;.
+ Die Odd-Even-Regel besagt: Zieht man von einem Punkt aus einen beliebigen Halbstrahl, so ist der Punkt innerhalb, wenn die Zahl der Schnitte mit der Kurve ungerade ist, ansonsten ist der Punkt außerhalb.
- Wenn die Summe der baryzentrischen Koordinaten für einen Punkt P größer oder gleich 1 ist, bedeutet dies, dass der Punkt P innerhalb des Dreiecks liegt.

{ &nbsp;
|type="{}"}
Beim Rasterisieren von Linien erzeugen der DDA- und der Bresenham-Algorithmus dasselbe Ergebnis, außer, dass Bresenham nur { integer }-Operationen verwendet.
Ein Punkt liegt außerhalb eines Dreiecks, wenn mindestens eine baryzentrische Koordinate { <0 } oder { >1 } ist.
Die Summe der baryzentrischen Kooridinaten, alpha, beta und gamma eines Punktes in einem Dreieck ist stets { 1 }.

{=== Viewing ===
Welche der folgenden Angaben fließen in das Viewing Koordinatensystem (View-Matrix) ein? }
- Art der Projektion (orthographisch, perspektivisch)
+ Blickrichtung der Kamera
+ Kameraorientierung
+ Kameraposition im Raum
- Normalabstand der Kameraposition zur Abbildungsebene

{ &nbsp; }
- Bei der perspektivischen Projektion bleiben die Tiefenwerte von Punkten erhalten.
+ Bei der perspektivischen Projektion bleibt die relative Ordnung der Tiefenwerte von Punkten erhalten.
- Die Viewport Transformation wandelt Kamerakoordinaten in Pixelkoordinaten um.
</quiz>