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Bachelorprüfung 2023/24 > 3D-Theorie (80% Updated) > Flashcards

3D-Theorie (80% Updated) Flashcards

Overhauled 3D Theoriy Knowledge for Students of Computeranimation

1
Q

Welche Grundemotionen gibt es und wer hat sie definiert?

A

Paul Ekman:
Freude, Traurigkeit, Wut, Furcht, Ekel, Verachtung und Überraschung.

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2
Q

Was ist Ambient Occlusion und gibt es diesen Effekt in der Realität?

A

Ambient Occlusion ist eine Methode in der 3D-Computergrafik, die dazu dient, das Aussehen von Schatten und Tiefenwirkung in einer Szene zu verbessern, indem Bereiche, die weniger zugänglich für direktes Licht sind, dunkler dargestellt werden. Es handelt sich um eine Näherung des Lichtverhaltens, die hilft, realistischere und visuell ansprechende Bilder zu erzeugen.

In der Realität gibt es nicht direkt “Ambient Occlusion”, aber es gibt komplexe Lichtinteraktionen, die diesem Konzept ähneln und von Ambient Occlusion in der 3D-Computergrafik nachgeahmt werden.

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3
Q

Wie wird Ambient Occlusion als Map dargestellt.

A

Schwarz-Weiß Map bei der schwarz wenig Licht und weiß viel Licht bedeutet.

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4
Q

Welche Arten von Tracking gibt es?

A

Match Moving / 3D-Kameratracking
Planar Tracking / 2D-Tracking
Object Tracking / 3D-Objektverfolgung
Roto-Tracking / Rotoscoping
Motion Capture / Bewegungserfassung
Facial Tracking / Gesichtsverfolgung

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5
Q

Wann sollte man Ambient Light verwenden und was ist das?

A

In der Computergrafik bezieht sich Ambient Light (Umgebungslicht) auf eine Form der Beleuchtung, die von keiner spezifischen Quelle stammt und stattdessen gleichmäßig über die gesamte Szene verteilt ist.

Mann sollte es NIE verwenden. (Michi Prüfung)

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6
Q

Wer hat die Multiplane Kamera erfunden?

A

Lotte Reiniger

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7
Q

Welche Animationskünstlerin war bekannt für ihre innovative Nutzung der Silhouetten-Technik?

A

Lotte Reiniger

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8
Q

Was hat Lotte Reiniger erfunden?

A

Multiplane Kamera (Später von Disney weiterentwickelt) https://imgur.com/a/QJSmVm2

Die Multiplane-Kamera ist ein spezielles Gerät, das in der Animation verwendet wird, um eine Tiefenillusion und mehrdimensionale Bewegungen zu erzeugen. Sie ermöglicht es, verschiedene Ebenen von Zeichnungen oder Hintergründen unabhängig voneinander zu bewegen. Diese Technik verleiht den Szenen eine größere visuelle Tiefe und Realismus.

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9
Q

10 wichtige Personen in der Animationsgeschichte

A

Lotte Reiniger (Silhouettenanimation)
Walt Disney (Disney Studios, Zeichentrickfilme)
Ray Harryhausen (Stop-Motion, Spezialeffekte)
Ruth Weiss (Hidden Line Algorithmus )
John Withney (Computeranimation, “Motion Graphics”)
Ivan Sutherland (Sketchpad, VR-Pionier)
Ed Catmull (Pixar Mitbegründer, 3D-Computeranimation)
Jim Blinn (Blinn-Shader, Bump Mapping)
Paul Ekman (Gesichtsausdrücke, Emotionen)
Paul Debevec (HDR Imaging, Photogrammetrie)

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10
Q

Wann wurde die Walt Disney Company gegründet?

A

1923

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11
Q

Erster abendfüllende Film von Walt Disney

A

Schneewittchen 1937

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12
Q

Für was ist Ray Harryhausen bekannt?

A

Special FX Artist,
Model Animation,
King Kong,
Skelettkampf in “Jason and the Agronauts”
https://youtu.be/8goVW2TNlE0?si=ctQwhJNHCSEpNY12

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13
Q

Was hat Ruth Weiss erfunden, und warum?

A

Der Hidden Line Algorithmus ist ein Computerverfahren, das in der Computergrafik verwendet wird, um verborgene Linien oder Flächen in einem Drahtmodell zu identifizieren und zu entfernen, da diese sonst sichtbar wären.

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14
Q

Wer ist John Whitney und wofür ist er bekannt?

A

Motion Graphics,
Vertigo Titles,
Arabesque (1975)
https://youtu.be/cxkbScwt77g?si=aC90MnmoWSQSn2pq

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15
Q

Wofür war Ivan Sutherland bekannt?

A

Ivan Sutherland entwickelte am MIT den Vorläufer der Grafiktablets, der nicht nur die erste Möglichkeit bot, visuelle Elemente ohne Programmierung zu erstellen, sondern auch das allererste VR-Headset gemeinsam mit seinem Studenten Bob Sproull entwickelte. Das System, bekannt als “Sword of Damocles”, war so schwer, dass es an der Decke befestigt werden musste und bestand aus simplen Wireframe-Räumen, was Sutherland als Pionier der Computergrafik und virtuellen Realität etablierte.

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16
Q

Wofür ist Ed Catmull bekannt?

A

3D Pionier,
erste 3D Hand und Gesicht,
Z-Buffer,
Texture Mapping (UV),
B-Splines,
Catmull-Clark Subdivision
Pixar mit Steve Jobs benannt
RenderMan bei Pixar

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17
Q

Wofür ist Jim Blinn bekannt?

A

Reflection and Environment Mapping,
Blinn Shader,
Bump Mapping

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18
Q

Wofür war Paul Ekman bekannt?

A

Universal Microexpressions / Emotions, Facial Action Coding System (FACS)

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19
Q

Wofür war Paul Debevec bekannt?

A

Image Based Lighting / HDR Workflow,
„Matrix Reloaded” und „Spider-Man 2“

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20
Q

Was ist Non-Manifold Geometry?

A

Non-Manifold Geometry ist eine Art von Geometrie in 3D-Modellierung, bei der eine Kante von mehr als zwei Flächen geteilt wird oder ein Punkt mit weniger oder mehr als vier Kanten verbunden ist, was Probleme bei bestimmten 3D-Druck- oder Rendering-Verfahren verursachen kann.

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21
Q

Was sind Duplicate Edges?

A

Duplicate Edges sind mehrfach übereinander liegende Kanten in einem 3D-Modell, die oft zu Fehlern in der Darstellung führen können.

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22
Q

Was bedeutet Self Intersection in 3D?

A

Self-Intersection bezeichnet den Zustand in einer 3D-Modellierung, wenn zwei oder mehr Oberflächen eines Modells sich selbst durchdringen oder kreuzen, was zu Berechnungs- und Darstellungsproblemen führt.

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23
Q

Was ist eine Non-orientable Fläche?

A

Eine nicht ausrichtbare oder non-orientable Fläche ist eine zweidimensionale Form, die nicht zwischen einer “Vorder-“ und “Rückseite” unterscheidet, wie etwa ein Möbiusband oder eine Kleinsche Flasche.

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24
Q

Für was steht NURBS?

A

NURBS steht für Non-Uniform Rational B-Splines und ist ein mathematisches Modell, das in der Computergrafik verwendet wird, um Kurven, Flächen und Volumen in einer digitalen 3D-Form zu repräsentieren. Sie sind stetig differenzierbar = keine Kanten und Ecken

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25
Q

Was ist ein Polygon?

A

Ein Vieleck, dass durch einen geschlossenen Streckenzug (Linie)
aufgespannt wird

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26
Q

Was sind Flächennormalen?

A

Ein Vektor, der im rechten Winkel auf die Tangetialfläche steht,
Ausrichtung hängt von der Windungsrichtung
der Vertices ab

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27
Q

Wie unterscheiden sich Vertex normalen von Flächennormalen?

A

Eine Flächennormale ist ein Vektor, der senkrecht auf einer Fläche steht und zur Berechnung von Lichtreflexionen und -brechungen in 3D-Modellen verwendet wird. Im Gegensatz dazu ist eine Vertex-Normale ein Vektor, der an einem Vertex (oder Knotenpunkt) eines 3D-Modells ausgerichtet ist und durchschnittlich aus den umliegenden Flächennormalen berechnet wird, was zu weicheren Schatten und Reflexionen führt.

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28
Q

Welche 3 Arten von Normals gibt es?

A

Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Normalen in der Computergrafik: Vertex-Normalen, Flächen-Normalen und Pixelebenen-Normalen.

  1. **Vertex-Normalen: **Dies sind Normalen, die an jedem Eckpunkt (Vertex) eines Polygonnetzes berechnet werden. Sie werden vor allem zur Erzeugung glatter Schattierungen in einem 3D-Modell genutzt.
  2. Flächen-Normalen: Das sind Normalen, die senkrecht auf den Flächen (Faces) eines Polygons stehen. Sie werden hauptsächlich zur Berechnung von Beleuchtungs- und Schatteninformationen genutzt.
  3. Pixelebenen-Normalen: Diese Normalen werden in sogenannten ‘Normal Maps’ verwendet. Sie speichern eine Normalenrichtung für jeden Pixel, um feine Details eines 3D-Modells darzustellen, ohne die Anzahl der Polygone zu erhöhen.
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29
Q

Welche 6 Modelling Arten gibt es?

A

Box Modelling,
Edge Modelling,
Curve Based Modelling (NURBS),
Sculpting,
3D Scan,
Procedural Modelling
Volume Modeling? (Blame Melvin)

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30
Q

3 Arten von 3D Scans

A

Contact Based Scan
Lidar Scan
Photogrammetry
Nerf/Gaussian Splatting

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31
Q

4 Anwendungsbeispiele für procedural Modelling

A

Landschaftsgenerierung (Graslandschaften, städtische Umgebungen)
Gebäudeerstellung (Stadtszenen, Architektonische Strukturen)
Organische Formen (Bäume, Wolken)
Texturen und Materialien (Holzmaserung, Marmorierung)

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32
Q

Unterschied Shader – Texture - Material

A

Ein Material beschreibt die visuellen Eigenschaften eines Objekts, ein Shader steuert die Darstellung dieser Eigenschaften, während eine Textur das Bild oder Muster liefert, das auf die Oberfläche des Objekts angewendet wird.

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33
Q

6 Shader Arten

A

Flat,
Gouraud,
Lambert,
Phong,
Blinn,
PBR Shader

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34
Q

6 Arten von Maps

A

Normal Map,
Bump Map,
Displacement Map
Height Map,
Roughness/Glossiness,
Transparency

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35
Q

3 Arten von Displacement Maps

A

Height Displacement,
Vector Displacement,
Parallax Mapping

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36
Q

2 Shader Stufen

A

Vertex Shader, Pixel Shader / Fragment Shader

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37
Q

Wie erstellt man einen Toonshader Look?

A

Um einen Toon Shader Look zu erstellen, verwendet man in der Regel einfache Shader und harte Lichtquellen, zusammen mit Techniken wie Ramp Shading und dem Hinzufügen von schwarzen Konturen, um ein flaches und cartoonartiges Aussehen zu erzeugen.

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38
Q

Was ist ein NPR Shader

A

Non-Photorealistic Rendering Shader

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39
Q

Vorteile von “Substances”

A

Generierung schwer einscannbarer Oberflächen,
Volle Art Directbarkeit jeder einzelnen Textur,
Abänderbarkeit sogar in anderen Programmen

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40
Q

4 Blending Modes

A

Copy,
Add,
Substract,
Multiply,
Divide,
Max & Min,
Screen

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41
Q

Was versteht man unter Mipmapping?

A

Niedrigere auflösung bei weit entfernten Texturen und
auch bei flachem sichtwinkel,
um Aliasing zu vermeiden

42
Q

8 Lichttypen

A

Point Light,
Directional Light,
Area Light,
Ambient Light,
Spotlight,
Mesh Light,
Volumetric Lighting
IBL (Image Based Lighting)
Environment Light (HDRI)

43
Q

Technik zur Schattenberechnung die heutzutagen hauptsächlich für Realtime Rendering genutzt wird

A

Depth Map Shadows

44
Q

Was gibt es für Depth Map Shadows Probleme?

A

keine halbtransparenten Schatten,
Genauigkeit durch dien Auflösung der Schatten Depth Map limitiert

45
Q

Was bedeutet Animation?

A

Es kommt von animare “zum leben Erwecken”

46
Q

Erster Algorithmus für Caustics und von wem?

A

Photon-Mapping Algorithmus von Henrik Wann Jensen

47
Q

Shadowmapping Erfinder?

A

Lance Williams

48
Q

Welche Arten von StopMotion gibt es?

A

Puppentrick: Hier werden flexible Puppen oder Figuren verwendet, die leicht poseable sind. Beispiele sind Filme wie “Nightmare Before Christmas” oder “Wallace & Gromit”.

Claymation: Eine spezielle Form des Puppentrick, bei der Figuren und Szenen aus formbarem Material wie Plastilin oder Knetmasse erstellt werden. Ein bekanntes Beispiel ist die TV-Serie “Gumby”.

Cut-out-Animation: Bei dieser Technik werden flache Figuren und Objekte, oft aus Papier oder Karton, bewegt und animiert. Ein Beispiel ist der Film “South Park”.

Pixilation: Bei dieser Technik werden echte Menschen und Umgebungen in Stop-Motion-Animationen verwendet.

Object-Motion: Hier werden normale, unbelebte Objekte animiert. Sie können alles Mögliche sein, von Büroklammern bis hin zu ganzen Autos.

49
Q

7 Renderartefakte?

A

Fireflies,
Hot Pixels,
Noise,
Flickering,
Aliasing,
Z-Fighting,
Light Bleeding

50
Q

Realismusfördende Bildstörungen?

A

Chromatic Aberration,
Lens Distortion,
Lens Textures,
Motion Blur,
Überstrahlung,
Depth of Field

51
Q

13 Principles of Animation

A

Staging,
Timing,
Squash & Stretch,
Anticipation,
Ease in / Ease out,
Overlapping & Follow Through,
Follow through,
Arcs,
Solid drawing,
Exaggeration,
Secondary action,
Straight ahead vs Pose to Pose,
Appeal,

52
Q

6 Arten von Stop Motion

A

Puppet Animation,
Clay Animations,
Cutout / Silhoutte Animations,
Model Animation,
Object Animations,
Pixilation

53
Q

Was war der Urahn aller Prozessoren (IC)?

A

Der erste integrierte Schaltkreis, der als Vorläufer aller modernen Prozessoren angesehen werden kann, war der “Texas Instruments TMS 1000”, eingeführt im Jahr 1971.

54
Q

Einer der erste Datendarstellungscomputer der in der Filmindustrie zur Anwendung kam?

A

Der Stromberg Carlson 4020 war einer der ersten grafischen Datendarstellungscomputer, der in den 1960er Jahren entwickelt wurde und sowohl in der Analyse von Radar- und Sonardaten als auch in der Filmindustrie, insbesondere für “2001: A Space Odyssey”, eingesetzt wurde.

55
Q

Digitale Animations Techniken

A

Keyframe Animations,
Expressions,
Driven Keys,
Path Animation,
Motion Capture

56
Q

Wer war Doug Engelbart

A

Doug Engelbart erfindet die Computer-Maus. Immer noch das vielleicht wichtigste
Eingabegerät im Bereich der Computeranimation.

57
Q

Eigenschaften eines Keyframes

A

Eigenschaftenwert: Konkreter Wert einer animierten Eigenschaft zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Zeitpunkt: Position in der Timeline, an der der Keyframe platziert ist.
Interpolationsmethode: Methode zur Berechnung der Animation zwischen Keyframes.
Easing: Geschwindigkeitskurve für Beschleunigung oder Verlangsamung der Animation.
Kontrollpunkte (Tangents): Zusätzliche Parameter bei Interpolationsmethoden wie Bezier-Kurven.
Layer-Zugehörigkeit: Zugeordneter Layer für Stapelreihenfolge und Komposition in der Animation.

58
Q

Was war das ANIMAC Mocap System?

A

1967 gab es noch keine Software mit der man Animation erstellen konnte – auch das
Character – Rig war noch nicht erfunden. Mithilfe des Animac Systems konnten
Bewegungen direkt von einem Menschen auf simple Computergrafiken übertragen
werden. Dieses System wurde auch für das “Can Girl” im Werbespot für Dosenfutter
eingesetzt.

59
Q

Was ist Non-Linear Animation?

A

Animations-Clips und das Zusammenführen dieser
in einem Editor

Lauf-Animations-Clip + Sprung-Animations-Clip + Lande- Animations-
Clip = Sprung über Hindernis

60
Q

Welche 2 Begriffe sind für die Facial Animation relevant?

A

Phoneme:
Phoneme sind die kleinste bedeutungsunterscheidende Einheit in der gesprochenen Sprache. In der Facial Animation werden Phoneme verwendet, um die Form und Position der Mundregion während der Aussprache verschiedener Laute zu steuern.

Viseme:
Ein Viseme ist eine visuelle Darstellung eines Phonems, das durch eine bestimmte Mundform oder -bewegung dargestellt wird. Viseme werden in der Facial Animation verwendet, um die Mundbewegungen eines animierten Charakters an die gesprochene Sprache anzupassen.

61
Q

MAYA – was ist ein Character Set und Einsatz

A

Ein “Character Set” in Maya ist eine Funktion, mit der die Steuerung und Animation von Charakteren organisiert und vereinfacht wird. Es ermöglicht die gleichzeitige Steuerung mehrerer Attribute.

Man muss so nicht immer alle Elemente einzeln auswählen um einen neuen Key hinzufügen, sondern kann direkt Gruppierungen selektieren.

62
Q

Camera – animation (Möglichkeiten, Fallen?)

A

Per Hand Kamera animieren oder mithilfe eines Kamera-Rigs oder mithilfe eines
Zieles (Aim) oder Virtual Camera Rig.
Falle ist unrealistische oder unmögliche Bewegungen einer Kamera zu animieren,
da sie kein Gewicht hat und nicht mit der Umgebung interagieren kann (Trägheit,
Rotationslimitationen etc.).

63
Q

Character Animation Workflow

A

Referenzen,
Blockout mit Keyposen machen,
stepped Modus am Timing der Posen arbeiten,
spline Modus gehen und Spline Bugs fixen (Euler-Filter),
Knee-Pops und Gimble Lock fixen,
Animation detaillierter

64
Q

Typen von Rigs

A

Character Rig,
Facial Rig,
Blendshapes,
Joint Based,
Cluster Based,
Camera Rig,
Technical Rigs (zb Maschinen)

65
Q

Wofür war Gary Scott Watkins bekannt?

A

Visible Surface Algorithm
Gary Scott Watkins entwickelte den ersten simplen Algorithmus der die Sichtbarkeit von
Flächen (im Gegensatz zu Linien) berechnen konnte.

66
Q

Wofür war Henri Gouraud bekannt?

A

Gouraud Shading
ermöglichte die weiche Darstellung
von Polygonkanten. Durch die Interpolation der Vertex-Colors

67
Q

Was sind Joints?

A

Joints sind Verbindungspunkte in einem Skelett, die es ermöglichen, dass Teile eines 3D-Modells sich bewegen und animiert werden können. Sie dienen als hierarchische Hilfsobjekte, mit einem “Root” als oberster Verbindungspunkt. Joints können Limits haben, um ihre Bewegung einzuschränken, und werden oft für Skinning und Deformation verwendet.

68
Q

IK vs FK?

A

IK (Inverse Kinematics) ermöglicht die automatische Platzierung von Endeffektoren wie Händen oder Füßen, während FK (Forward Kinematics) die direkte Steuerung der Gelenke eines Skeletts ermöglicht

69
Q

Unterschied zu Gourad und Phong Shading

A

Bùi Tường Phong verbesserte das Gouraud Shading Verfahren. Anders als beim Gouraud
Shading werden nicht die Vertex-Farben sondern die einzelnen Pixelwerte interpoliert.
Die Qualität der Highlights und des gesamten “Shadings” wird dadurch erheblich
verbessert.

70
Q

Welche Skinning Probleme können auftreten?

A

Self Intersection, Stretching, Animation Input ist zu klein fürs Mesh,
die Arme sind nicht lang genug, Joints sind nicht an der richtigen Stelle. Double
Transformations

71
Q

Wie löst man Skinning Probleme?

A

Anpassen der Gewichtsbemalung
Überprüfen der Gelenkpositionen
Korrigieren der Einflussbereiche
Erstellen glatter Übergänge
Beheben von Lücken oder Überlappungen
Anpassen des Skeletts
Verwenden von Correction-Deformern
Einsatz des Delta Mush Deformers

72
Q

Was ist die Rotation Order?

A

Die “Rotation Order” ist die Reihenfolge, in der Rotationen um verschiedene Achsen angewendet werden, was bestimmt, wie Objekte sich in einer 3D-Szene verhalten.

72
Q

Nenne 5 Constraints!

A

Parent Constraint: Begrenzt die Bewegung eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, indem es das Objekt an das Elternobjekt bindet.

Point Constraint: Begrenzt die Position eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, ohne die Rotation zu beeinflussen.

Orient Constraint: Begrenzt die Rotation eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, ohne die Position zu beeinflussen.

Scale Constraint: Begrenzt die Skalierung eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt.

Aim Constraint: Richtet die Orientierung eines Objekts auf ein Zielobjekt aus, während es seine Position beibehält.

Pole Vector Constraint: Begrenzt die Richtung einer Gelenkkette in einer IK-Kette, indem es einen Punkt festlegt, zu dem die Pole-Vektoren ausgerichtet werden.

73
Q

Was ist eine IK - Spline?

A

IK-Spline steuert mithilfe einer NURBS Kurve die Joint Kette. Die Joints folgen
dabei den Vertices der Kurve. Einsatzmöglichkeiten wären beispielsweise für die
Wirbelsäule, Schlangen, etc.

74
Q

4 Arten von Deformer

A

Blend Shape (Blendshape): Ermöglicht die Mischung mehrerer Geometrien, um morphische Animationen zu erzeugen.

Skin Cluster (Skinning): Verbindet die Haut eines 3D-Modells mit einem Skelett, um eine realistische Deformation während der Animation zu ermöglichen.

Lattice Deformer (Lattice / FFD - Free Form Deformer): Verwendet ein Gitter von Kontrollpunkten, um die Form eines Objekts zu verzerren.

Non-Linear Deformer (Bend, Sine Wave, Squash, Twist): Bietet verschiedene nichtlineare Deformationen, die auf Objekte angewendet werden können, um komplexe Formveränderungen zu erzeugen.

Wrap Deformer (Wrap / Shrinkwrap): Verformt ein Objekt basierend auf der Form eines anderen Objekts, das als Referenz dient.

Wire Deformer (Wire): Verformt ein Objekt entlang einer Kurve, um zum Beispiel Tuchsimulationen zu erzeugen.

Soft Modification Deformer (Soft Mod): Ermöglicht das weiche Verformen eines Objekts, um organische Formen zu erzeugen.

Delta Mush Deformer (Delta Mush): Glättet und verbessert die Qualität von Skinning-Deformationen, um unerwünschte Verzerrungen zu minimieren.

75
Q

8 Arten von Dynamics!

A

Particle Systems,
Rigid Bodies,
Soft Bodies,
Hair/Fur,
Cloth,
Fluid,
Muscles,
Crowd / Flocking

76
Q

2 Dinge auf die man bei Dynamics grundsätzlich achten soll?

A

Skalierung (Scale): Achten Sie auf eine angemessene Größenverhältnis Ihrer Objekte.
Zeitskala (Time): Passen Sie die Zeitskala Ihrer Simulationen für realistische Bewegungen an.
Kollisionen (Collisions): Konfigurieren Sie Kollisionsobjekte richtig, um realistische Interaktionen zu ermöglichen.
Auflösung: Bei Objekten mit einer Hohen Auflösung kann die Performance leiden (Proxymeshes)

77
Q

7 Arten von Fields bei Dynamics!

A

Air,
Gravity,
Turbulence,
Vortex,
Wind,
Radial,
Drag

78
Q

Wie kann man particles einem mesh folgen lassen?

A

Particle Systems mit Anziehungspunkten: Partikel werden von Anziehungspunkten entlang der Flugbahn des Meshes angezogen.

Schwarm-Algorithmen: Implementierung von Schwarm-Algorithmen wie Boids, um realistisches Schwarmverhalten zu erzeugen.

Feld-basierte Kräfte: Verwendung von Attraktions- und Abstoßungsfeldern, um die Bewegung der Partikel um das Mesh herum zu steuern.

Handanimierte Pfadanimation: Erstellung einer Handanimation des Meshes und Platzierung von Partikeln entlang dieses animierten Pfads.

79
Q

Wie kann man Particles rendern?

A

Sprite Sheets,
Particles Instancing,
Software und Hardware Particles

80
Q

5 häufige Particle Attributes!

A

Velocity,
Scale,
Color,
Age,
Lifetime

81
Q

4 häufige Rigid Body Attributes

A

Mass, Friction, Stickiness, Bounce

82
Q

Wie kann man Effizienter mit Sims arbeiten?

A

Caching: Speichern und Wiederverwenden von Simulationsergebnissen.

Low-resolution previews: Verwendung von Vorschauen mit niedriger Auflösung während der Vorbereitung.

Bounding box restriction: Begrenzung des simulierten Bereichs auf relevante Regionen.

Optimized parameters: Anpassung der Simulationseinstellungen für effiziente Ergebnisse.

Parallelization: Verteilung der Simulation auf mehrere Rechner oder Prozessorkerne.

Cache partitioning: Aufteilung der Simulation in separate Cache-Bereiche.

Resource management: Überwachung und Optimierung des Ressourcenverbrauchs.

83
Q

Was ist ein Prozedurale System in Maya?

A

Prozedurale Systeme in Maya wie MASH ermöglichen die schnelle Erstellung komplexer Motion Graphics-Effekte durch prozedurale Regeln und Einstellungen, anstatt auf manuelle Platzierung oder Animation zurückzugreifen.

84
Q

Was kann M.A.S.H in Maya?

A

M.A.S.H ist ein Particle System/ Dynamics Particles um mit nodes parametrisierte und prozedurale
Effekte zu generieren. zb mit Audio verknüpfbar.
Möglichkeiten: Scattering, MoGraph, Dynamics, Trails, Audio Reactive Visuals, etc.
Vorteile: performant, prozedural

85
Q

6 Tätigkeiten im Compositing!

A

Tracking,
Keying,
Rotoscoping,
Projection Mapping,
Wire Removal,
3D Object Integration

86
Q

Qualitätskriterien Video Footage für Postproduction!

A

Alle Daten über die Kamera verfügbar (Position, Rotation, Distances, Brennweite, Sensor, ISO
Wert, Objektiv, Objects in Focus, gegeben falls Focus Pull), Color Space (Log, ProRes 444),
Footage möglichst hochauflösend. Bei Tracking Shots möglichst wenig Motion Blur
(Tracking / Rotoscoping). Möglichst niedriger Noise (niedrigster ISO bzw. Native ISO 50,100,
etc.). Keine überstrahlten Lichter. Gleichmäßige, saubere Ausleuchten von Green- bzw.
Bluescreen. Wenn 3D Object Integration geplant, dann HDRI und Watt Werte der Lichter
und gegeben falls eingescannte Hero Objekte

87
Q

5 VFX Workflows / Anwendungsbereiche

A

Set Extension,
Characters & Creatures,
Digital Makeup / Body Replacement,
Weather Effects,
Crowds

88
Q

Grundsätzliche Anforderungen an Game Assets!

A

optimierte Topologie,
Maps baken wie beispielsweise
Normals oder Ambient Occlusion,
so wenig Materials (oder shader je nach engine), LODS, Pre-baked Mip Maps

89
Q

Game Character Deformation – Was für Limitierungen gibt es?

A

Blendshapes Performance: Die Leistung von Blendshapes, die die Rechengeschwindigkeit eines Spiels beeinträchtigen können.

Physics Binding: Die Bindung von physikalischen Objekten, wie Kleidungsstücken oder Haaren, an einen Charakter anstatt sie zu simulieren, um die Leistung zu verbessern.

Pre-baked Simulations: Vorab berechnete Animationen oder Simulationen, die in Keyframes umgewandelt wurden, um die Flexibilität einzuschränken, aber die Leistung zu verbessern.

Bone Scaling Limitations: Einschränkungen bei der Skalierung von Knochen, die möglicherweise nicht von allen Engines unterstützt werden und die Anpassungsfähigkeit des Charakters beeinträchtigen können.

90
Q

Was beschreibt die Power of Two im Bezug auf Texturen?

A

Texturen in Spielen sollten “Power of Two” sein (z. B. 2, 4, 8, 16, 32, 64), da dies von Grafik-Engines und Hardware bevorzugt wird und optimale Leistung und Kompatibilität gewährleistet. Können dann einfach auf die nächsthöhere/niedrigere Potenz umgerechnet werden (MipMaps)

91
Q

Liste 6 Reflexionsarten in Spielen auf.

A

Reflection Mapping,
Planar Reflections,
Cubemaps,
Screen Space Reflections,
Reflection Probes,
Raytracing (expensive)

92
Q

Was ist Hardware Instancing?

A

Instanziiert Objekte. Dafür ist nur ein Draw Call nötig. Verwendet für beispielsweise
Gras, Blätter oder Objekte mit wenig Polys wie bei Set-Dressing beispielsweise Bücher,
Pflanzen, etc. Sehr Performance sparend.

93
Q

3 Arten von Lighting in Games!

A

Realtime Light,
Baked Light,
Mixed Light

94
Q

Facial Animation in Game Engines?

A

Meistens mithilfe von Joints. Blendshapes nicht sehr performant.

95
Q

Was versteht man unter Forward Rendering?

A

Forward Rendering beleuchtet jedes sichtbare Pixel direkt von den Lichtquellen aus und eignet sich gut für Szenen mit wenigen Lichtquellen, da es bei komplexen Szenen ineffizient werden kann.

96
Q

Deferred Rendering

A

Deferred Rendering ist eine Rendering-Technik, bei der die Szene zunächst in einem G-Buffer gespeichert wird, bevor die Beleuchtungseffekte in separaten Durchläufen berechnet werden. Dies ermöglicht eine effiziente und flexible Beleuchtung, unabhängig von der Anzahl der Lichtquellen.

97
Q

Wie fungiert Ambient Occlusion in Games?

A

Entweder gebaked oder Screen Space Ambient Occlusion. Dies ist ein Pixel Shader, der
durch die Analyse der Tiefenpunkte (Z-Buffering) die jeweiligen Werte für Occlusion
berechnet (Dynamisch, es ist konsistent, läuft über GPU, einfach zu implementieren).

98
Q

Was sind Draw Calls?

A

Draw Call ist eine Anweisung an die GPU um ein gewisses Objekt (Texturen, States,
Shader, Buffers, etc.) zu laden und um angezeigt zu werden.
Relevant, weil sie rechenintensiv sein können.

99
Q

Aus welchen Buch kommen die 12 principles of animation?

A

Disneys zwölf Grundprinzipien der Animation wurden 1981 von den Disney-Animatoren Ollie Johnston und Frank Thomas in ihrem Buch The Illusion of Life: Disney Animation vorgestellt.

100
Q

Welche Antialiasing Methoden kennst du? und Erklärung

A

SSAA (Supersampling Antialiasing): Bei dieser Methode wird die Szene mit einer höheren Auflösung gerendert und dann auf die endgültige Ausgabeauflösung herunterskaliert. Dadurch werden die gezackten Kanten durch das Herunterskalieren effektiv geglättet. SSAA liefert sehr hohe Qualität, ist aber auch die rechenintensivste Methode des Antialiasing und kann die Performance erheblich beeinträchtigen.

MSAA (Multisampling Antialiasing): MSAA ist ein Kompromiss zwischen SSAA und keiner Antialiasing-Behandlung. Es zielt darauf ab, die Qualität von SSAA zu liefern, ohne so rechenintensiv zu sein. Es erreicht dies, indem es nur die Kanten von Polygonen supersampelt und die inneren Teile der Polygone unverändert lässt. MSAA bietet eine gute Balance zwischen Leistung und Qualität, kann aber Probleme bei Texturen und feinen Details verursachen.

FXAA (Fast Approximate Antialiasing): FXAA ist eine Methode, die darauf abzielt, eine Antialiasing-Behandlung mit geringem Rechenaufwand zu liefern. Anstatt die Szene mehrmals zu rendern oder zu supersampeln, analysiert FXAA das fertige Bild und glättet gezackte Kanten durch Anwendung eines Filters. FXAA ist sehr schnell und hat wenig Einfluss auf die Performance, aber die Qualität ist im Allgemeinen geringer als bei SSAA oder MSAA und es kann zu einem verschwommenen Aussehen führen.

TXAA (Temporal Antialiasing): TXAA kombiniert mehrere Techniken, einschließlich Multisampling, Post-Processing und eine zeitliche Filterung (daher der Name "Temporal"), um Kanten zu glätten und Flickern zu vermeiden, das durch Bewegung in der Szene verursacht wird. TXAA kann sehr effektiv sein, insbesondere bei Spielen und Anwendungen mit viel Bewegung, ist aber komplexer und kann mehr Rechenleistung erfordern als einige andere Methoden.

MLAA (Morphological Antialiasing) und SMAA (Subpixel Morphological Antialiasing): Diese Methoden verwenden Post-Processing-Techniken, um gezackte Kanten zu identifizieren und zu glätten. Sie können gute Ergebnisse liefern und sind weniger rechenintensiv als SSAA oder MSAA, können aber, ähnlich wie FXAA, zu verschwommenen Texturen führen.

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