Uitleg grafische en 3D-begrippen

Categorie: Automatisering > Graphics
Datum & Land: 15/02/2007, NL offline
Woorden: 138

Raytracing of Ray Tracing
Dit is een complexe methode om een realistisch 3D-model te realiseren, waarbij een groot aantal lichtstralen vanaf het beeldscherm op hun weg terug naar de lichtbron wordt gevolgd. Eigenschappen als kleur en intensiteit worden daardoor volledig bepaald en zo kunnen ook ingewikkelde zaken als de lichtbreking van materialen als glas en water in de berekeningen worden meegenomen. Er wordt ook een redelijke realiteitsgraad bereikt bij de schaduwen, al zal met name hierbij toch ook sprake zijn van enige concessie. Gereflecteerd licht immers neemt in zekere mate de eigenschappen over van het reflectievlak. Bij twee tegenover elkaar staande vlakken zou zich dit proces tot in het oneindige dienen te herhalen en om dit verschijnsel, `radiosity` geheten, te benaderen komen we al snel rekenkracht tekort. Dit is dus ook weer een voorbeeld van de inherente complexiteit van de werkelijke (analoge) wereld, die nooit helemaal door de digitale modellen in de computer kunnen worden gerealiseerd.

Resolutie
Zowel het totale aantal pixels van een afbeelding als de dichtheid ervan die wordt uitgedrukt in het aantal pixels per inch (ppi).

Resampling
Het verhogen of verlagen van de resolutie van een afbeelding. In de praktijk komt het erop neer dat alle pixels opnieuw worden berekend. De manier waarop die herberekening wordt uitgevoerd, bepaalt hoeveel tijd dit vergt en ook de kwaliteit ervan.

Rendering
In het kort het vertalen naar een plat vlak (beeldscherm) van een virtueel 3 drimensionaal object. Bij elk programma dat zich bezighoudt met 3-dimensionale vormgeving komt men onherroepelijk de wat vage term `rendering` tegen. Zoekt men het op in een Engels woordenboek dat word je ook niet veel wijzer met een vertaling als `vertolking` of `omzetting`. Bij deze computerprogramma`s heeft het echter een heel speciale betekenis gekregen, die nauw verwant is aan een mogelijk wat bekender begrip uit de (digitale) geluidswereld: sampling. In beide gevallen gaat het namelijk om een digitaliseerproces waarbij grote hoeveelheden data (geluids- of beeldinformatie) wordt vertaald naar een een beperkte en tegelijk vast voorgeschreven aantal brokjes, de `digits` (zo genoemd omdat zij in feite getallen vertegenwoordigen). Bij computerbeelden zijn dit de `pixels` van het vlakke beeldscherm, die worden gevormd door de projectie van de 3-dimensionele beelden ergens in de `virtuele` (=denkbeeldige) ruimte van de computer.

Refractie
De breking van een lichtstraal binnen een gedeeltelijk transparant lichaam. Het is aan dit verschijnsel dat een lens zijn vergrotende of verkleinende eigenschappen ontleent.

Reflectie
Terugkaatsing van licht op het oppervlakte van een voorwerp.

Realtime
Het direct verwerken van instructies zodat vrijwel meteen het resultaat zichtbaar kan worden gemaakt.

RGB
Afkorting van Red, Green, Blue, het kleurenmodel dat bestaat uit rood, groen en blauw licht. Bij elkaar opgeteld vormt het wit licht. Zie ook Additieve kleuren.

ROM
Read-Only Memory. Duurzaam geheugen dat uitsluitend kan worden gelezen, zoals bijvoorbeeld dat van een cd-rom. Dit in tegenstelling tot RAM dat zowel kan worden gelezen als geschreven en dat een vluchtig karakter bezit.

Shareware
Populair distributiemodel voor software waarbij een tijdelijk of anderszins gelimiteerd gebruik gratis is, waarna voor verder gebruik door middel van een registratie dient te worden betaald.

Shading
Verzamelnaam voor methodes van schaduwvorming.

Skinning
Methode waarbij een aantal 2D objecten fungeren als de spanten van een schip, waarna er als het ware een huid omheen wordt getrokken.

Solid Shading
De voor het oog verborgen lijnen worden verwijderd, waardoor het object zich min of meer massief voordoet. Er vindt echter geen invulling plaats van de `polygonen`, de drie- of meerhoekige vlakjes waaruit een 3-dimensionaal oppervlakte-object is samengesteld.

Solid Modeling
Gladde 3D vormen die niet uit polygonen bestaan maar uit massief materiaal. Hierop kunnen dan opeenvolgende bewerkingen worden uitgevoerd die zijn te vergelijken met die van een beeldhouwer.

Splines
Paden die wiskundig bepaald zijn en die nauwkeurig zijn te wijzigen.

Spinning
Methode om een 3D model uit een 2D voorwerp te produceren door het rond te laten draaien. Te vergelijken met het werken met een draaibank. Wordt daarom ook wel `lathing` genoemd, van lathe = draaibank.

Specular Reflection
Als het ware de glinstering op reflecterende oppervlakken. Belangrijk om bijvoorbeeld het materiaal hiervan aan te geven. Vergelijk maar de gebogen glinstering op water, die op glanzend metaal en op verweerd plastic.

Surface normal
Een denkbeeldige lijn die loodrecht op een vlak staat. Zijn in sommige modelleer-modules zichtbaar, maar meestal niet. Worden wel gebruikt bij de render-berekeningen, zoals raytrcing.

Subtractieve kleuren
De drie primaire inkt- of verfkleuren cyaan, magenta en geel kunnen door menging in principe elke andere kleurteweeg brengen. In de praktijk wordt er in het CMYK-model ook nog zwart aan toegevoegd om een betere weergave te krijgen.

Sweeping
Een bepaald profiel een (eventueel 3 dimensionaal) pad laten afleggen waardoor een slangachtig object ontstaat.

Texture (structuur)
Algemene benaming voor aangebrachte structuren op objecten.

Tile (Tegel)
Een kleine afbeelding die willekeurig en vaak naadloos kan worden herhaald en zo een veel groter gebied kan vormen met bijvoorbeeld een structuur.

True Color
Dit is een 24-bits RGB-afbeelding met 16,7 miljoen mogelijke kleuren.

Tweening (ook wel in-betweening)
Het berekenen van de tussenliggende animatie-afbeeldingen tussen twee keyframes.

TWAIN
Gestandaardiseerd interface voor digitale camera`s en scanners.

Unsharp Mask
Methode om met inderdaad onscherpe lichte maskers de randen binnen een afbeelding te accentueren. Wanneer een te hoge waarde wordt toegepast ontstaat een onnatuurlijk hard effect.

USB
Universal Serial Bus. Nieuwe interface voor randapparatuur die de vanouds gebruikte seriële en parallelle poorten moet gaan vervangen. Camera`s en in toenemende mate ook scanners maken al gebruik van deze interface die inmiddels aan een snellere versie 2.0 toe is.

Verzadiging
De zuiverheid van een kleur.

Vectors
Op mathematische formules gebaseerde krommen, waaronder lijnen, bogen, cirkels en splines. Afbeeldingen en letterfonts die hieruit zijn samengesteld kennen een grote schaalbaarheid zonder dat de kwaliteit van het beeld zich wijzigt.

Vectorafbeelding
Afbeelding die niet bestaat uit bitmaps, maar uit curven die door wiskundige formules worden gedefinieerd. Het grote voordeel is dat vectoren oneindig kunnen worden vergroot en pas bij het printen in bitmaps worden omgezet. Ze houden zo hun maximale scherpte. De meeste letterfonts zijn daarom als vectorbestanden uitgevoerd.

VRML
Virtual Reality Modeling Language. Een standaard voor interactieve 3D via het Internet.

Warping
Letterlijk vervorming.

Wereldcoördinaten
Absoluut coördinatensysteem door middel van drie loodrecht op elkaar staande assen. Een eerste voorwerp dat binnen een 3D ruimte wordt gecreëerd zal automatisch van absolute coördinaten zijn voorzien. Verdere onderdelen ervan zullen hun positie veelal aan het eerste voorwerp ontlenen en bezitten zo tevens relatieve coördinaten.

Wireframe (draadmodel)
Afbeelding van een drie dimensioneel model door middel van (denkbeeldige) draden die de samenstellende polygonen omsluiten. Door middel van een wiskundige berekeningen worden vervolgens veelal de voor de camera afgedekte lijnen verwijderd. Nog weer een volgende stap is het belichten van de zichtbare lijnen, waardoor het model veel duidelijker wordt.

Wizards
Letterlijk tovenaars. Hulpjes die de gebruiker stap-voor-stap door een functie of een serie functies heen helpen.

B-Spline
Een vrij gevormde curve met een hoge mate van controle door de gebruiker.

X Y Z
De drie assen die de virtuele 3 dimensionale wereld bepalen. De X- en Y-as zijn ook coordinaten in een 2 dimensionaal systeem, terwijl de Z-as daar loodrecht op staat en dus de derde dimensie bepaalt. Door getallen toe te kennen aan alle drie assen kan elke plaats nauwkeurig worden aangegeven. Deze getallen kunnen ook negatief zijn.

Z-buffer
Diepte-informatie