ANIMATION_2025 Flashcards

Question

Pioniere der Stop Motion Animation?

Answer 1

Georges Méliès (1902) “Die Reise zum Mond” Willis O’Brien (1933) “King Kong” Ray Harryhausen(1962) “Jason and the Aggronauts”

Answer 2

Pixel Animation ist eine Form der digitalen Kunst, bei der Bilder Pixel für Pixel erstellt werden, oft verwendet in Retro-Videospielen.

Answer 3

1958 – Der erste Integrated Circuit Der Urahn aller Prozessoren - Der erste IC (Integrated circuit), Texas Instruments

Answer 4

1959 – Stromberg Carlson 4020 Der erste Film-Recorder, General Dynamics

Answer 5

Neue Technologien: Einführung von Software wie Maya und Blender, leistungsfähigere Computer. Effizienz: Einfachere Änderungen und Anpassungen, Wiederverwendbarkeit von Modellen und Animationen. Kreative Möglichkeiten: Komplexe visuelle Effekte und vielfältige Stilrichtungen. Markterweiterung: Neue Segmente wie VR, AR, Videospiele und VFX, weltweite Zusammenarbeit und Outsourcing. Wirtschaftliche Vorteile: Langfristige Kosteneffizienz durch Wiederverwendung, neue Einnahmequellen durch Lizenzierung und spezialisierte Dienstleistungen.

Answer 6

mathematische Kurven, die zur Modellierung glatter und skalierbarer Formen in der Computergrafik verwendet werden. (NURBS)

Answer 7

Translation (Verschiebung): Bewegt ein Objekt von einer Position zu einer anderen im 3D-Raum. Dies geschieht durch Hinzufügen eines Verschiebungsvektors zu den Koordinaten der Punkte des Objekts. Rotation (Drehung): Dreht ein Objekt um eine bestimmte Achse (x, y oder z) und einen bestimmten Winkel. Rotationstransformationen ändern die Orientierung des Objekts im Raum. Scaling (Skalierung): Verändert die Größe eines Objekts, indem es entlang der x-, y- und z-Achse skaliert wird. Skalierung kann uniform (gleichmäßig in alle Richtungen) oder non-uniform (unterschiedlich in verschiedenen Richtungen) sein.

Answer 8

Kopie = kopiert die gesamte Geo + deren Inputs - Veränderbar ohne das Original zu beeinflussen - Ressourcenintensiv Instanz = verändert sich die Geo des Originals, verändert sich auch diese der Instanz * a pointer back to the original File, Referenz auf Original * eine Instanz kann eine eigene Transformation haben (Position, Rotation, Scale) - Änderungen wirken sich auf alle Instanzen aus - Sehr ressourcenschonend, effizient, konsistent Verwendung in Computeranimation: - Kopie: Unique Animationen, individuelle Anpassungen. - Instanz: Viele identische Objekte, Speicher- und Performance-Effizienz.

Answer 9

Funktion: Erlaubt das gleichzeitige Zeichnen mehrerer Instanzen eines Objekts mit nur einem Draw Call (= Rechenaufgabe wo CPU an GPU schickt um am Screen was zu zeichnen). Anwendung: Ideal für viele gleichartige Objekte wie Gras, Blätter oder einfache Set-Dressing-Objekte (Bücher, Pflanzen). Vorteil: Reduziert die Anzahl der Draw Calls und verbessert die Performance.

Answer 10

Definition: Anweisung an die GPU, ein Objekt (inklusive Texturen, Shader, Buffers) zu laden und anzuzeigen. Relevanz: Draw Calls sind rechenintensiv. Jeder Materialwechsel und jede Lichtquelle erfordert einen eigenen Draw Call. Leistungsimpact: Hohe Anzahl von Draw Calls kann zu „Bottlenecks“ führen, da die CPU Zeit benötigt, um die Daten für die GPU vorzubereiten. Optimierung: Neuere APIs wie DirectX 12 und Vulkan verbessern die Handhabung und Effizienz von Draw Calls.

Answer 11

* Vektor, der im rechten Winkel auf die Tangentialfläche steht * alle Normalen sind Einheitsvektoren * die Ausrichtung der Normalen hängt von der Windungsrichtung der Vertices ab Flächennormale = stehen mittig auf der Fläche eines Polygons. Vertex-Normale = Richtungsvektor an jedem Vertex (definert Ausrichtung der Oberfläche)

Answer 12

Face Normals: - Vektor senkrecht zur 3D-Fläche - Zeigt Richtung der Fläche an Definition: Vektoren, die senkrecht auf der Fläche eines Polygons stehen. Eigenschaften: Einheitsvektoren, die im rechten Winkel zur Tangentialfläche stehen. Ausrichtung: Hängt von der Windungsrichtung der Vertices ab (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn). Vertex Normals: - Vektor senkrecht zum Scheitelpunkt - Gemittelt aus angrenzenden Flächen Definition: Richtungsvektoren an jedem Vertex zur Definition der Oberflächenorientierung. Berechnung: Meistens als Durchschnitt der Flächennormalen der an diesem Vertex angrenzenden Polygone. Der Durchschnitt kann gewichtet werden.

Answer 13

Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Normalen in der Computergrafik: Vertex-Normalen, Flächen-Normalen und Pixelebenen-Normalen. 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. Flächen-Normalen: Das sind Normalen, die senkrecht auf den Flächen (Faces) eines Polygons stehen. Sie werden hauptsächlich zur Berechnung von Beleuchtungs- und Schatteninformationen genutzt. 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.

Answer 14

* Zweifel/Unbehagen bei fast menschenähnlichen Figuren, Unglaubhaftigkeit/Unakzeptanz eines digitalen anthromorphen Characters * Herkunft: Beschrieben von Masahiro Mori, 1970er Jahre - Begriff stammt aus der Robotik * Grund Kleinste Unstimmigkeiten in Mimik oder Bewegung wirken störend und unnatürlich Beispiele: Animierte Filme, humanoide Roboter. Valley = Kurve (Zweifel = Kurve fällt -- Uncanny Valley -- hoher Grad der Darstellung = Kurve steigt wieder)

Answer 15

1975 von Martin Newell an der Universität Utah erstellt. Es ist ein Referenzmodell in der Computergrafik, bekannt für seine Sattelpunkte und konkaven Elemente. Es wird als Bezier-Fläche beschrieben und gilt als Ikone in der Computergrafik.

Answer 16

(1975) Der Begriff “Fraktale” wurde vom französischen Mathematiker Benoit Mandelbrot geprägt. Fraktale basieren auf Selbstähnlichkeit und Skalenvarianz. Fraktale Erscheinungsformen und Strukturen findet man auch in der Natur (Bäume, Blutgefäße, Flusssysteme, etc). In der Computergrafik verwenden wir Fraktale für prozedurale Texturen / Shader, Simulationen oder zum Erzeugen fantastischer Welten (3D Fractal Art). Mandelbrot Menge = bestimmte Abbildung eines Fraktals

Answer 17

Das ANIMAC Mocap System war ein Verfahren zur Übertragung menschlicher Bewegungen auf Computergrafiken, das 1967 entwickelt wurde und beispielsweise in einem Werbespot “Can Girl” eingesetzt wurde.

Answer 18

Technik: - Brute Force Animation: Ein Live-Model wird gefilmt, und dessen Bewegungen werden mit Referenzpunkten in den Computer übertragen. - Vektor-Grafik-Animation: Die Bewegungen des Live-Models werden in eine animierte Vektor-Grafik übertragen. - Rastered Graphics: Form und Farbe werden dem Bild durch Rastergrafiken hinzugefügt. Ziel: Die Technik wurde eingesetzt, um den Roboter im TV-Spot so organisch und natürlich wie möglich zu bewegen. Durch die Verwendung von realen Bewegungsreferenzen wurde sichergestellt, dass die Animation des Roboters flüssig und glaubwürdig wirkt.

Answer 19

1933: KingKong (Willis O’Brien) 1927: Metropolis (Fritz Lang) 1926: “Die Abenteuer des Prinzen Achmed” (Lotte Reiniger)

Answer 20

= Previsualization (digitales Storyboarding zur Planung der Shots) * PostViz: (Postproduktion) reales Footage wird mit Previs kombiniert (erleichterte Bearbeitung des Schnitts) * Relevanz: Filmkonzepte vor der Produktion grob visualieren (z.B Realfime - 2012), um zu entscheiden ob es Wert ist dieses Konzept umzusetzen. * Weitere Planung der Produktion für Dreh oder Erstellung von VFX * Animatics: Fokus auf Narrativ, Erfolg der Idee * PreViz: Test für technische Umsetzbarkeit (VFX, live action)

Answer 21

Definition: Previsualisierung von Szenen vor der Produktion Zweck: Planung und Visualisierung, Kosten- und Zeitersparnis Vorherige Methode: Storyboards (gezeichnete Szenenfolgen)

Answer 22

sicher sichtbarer Bereich für Texte/Grafiken. Vermeidet Abschneiden auf verschiedenen Displays. Meist 80-90% des Rahmens.

Answer 23

Idee - Konzept - Teamaufstellung - Projektplan (Kosten, Zeit) - Storyboard/PreViz/Animatic - Produktion (Character, Animation, Effects, Audio, Modelling) - (PostViz) - Rendering - Compositing - Grading - Export

Answer 24

Non-Uniform Rational B-Splines sind mathematische Modelle/Kurven, die in der Computergrafik zur Darstellung glatter Kurven und Flächen verwendet werden. Mathematische Modellierung für glatte 3D-Formen. Vorteile gegenüber Polys: - Superglatte Oberflächen - Sehr präzise -------------------------------------------------------------------------------- Vertex = 3D-Punkt Unterschiede: - Control Vertex (NURBS): Beeinflusst Kurven indirekt. - Poly Vertex: Definiert direkt Polygonpunkte

Answer 25

NURBS: Mathematische Kurven und Flächen n-ten Grades und ist differenzierbar Glatte, präzise Formen Parametrische Kontrolle Ideal für technische Anwendungen (CAD, industrielle Design) Polygone: Netze aus Vielecken Direkte Manipulation von Vertex, Kanten, Flächen Flexible, vielfältige Modelliermöglichkeiten Weit verbreitet in Spiele- und Filmindustrie

Answer 26

Virtuelle Produktion (digitale Sets und Hintergründe, Kombination mit realen Elementen) Previsualisierung (Planung und Vorschau von Szenen) Set-Design und Szenenbau (virtuelle Gestaltung und Anpassung von Sets)

Answer 27

UV-Koordinaten dienen dazu, die Oberfläche eines 3D Objekts in einem 2D Bild darzustellen * U (X) und V (Y) beschreiben die Textur Koordinaten * existieren in einem positiven 0 - 1 karteischen Koordinatensystem (Koordinatenlinien sind in einem konstanten Abstand) * Setzen von Seams zum "Unfolden" auf 2D Plane * UV-Koordinaten dienen jedem Vertex bzw Polygon einen Pixel einer 2D Textur zuweisen zu können * Wichtig: Objekte brauchen die gleiche Texel Density (Texture Pixel) * UV-Schnitte: möglichst wenig Einzelteile (wenig/bis gar keine Verzerrung) * NURBS beinhalten ebenso UV-Koordinaten

Answer 28

Es kommt von animare “zum leben Erwecken” Erzeugung der Illusion von Bewegung durch schnelle Abfolge von Bildern.

Answer 29

Hybridanimation kombiniert 2D- und 3D-Animationstechniken, um einzigartige visuelle Effekte und Stilrichtungen zu schaffen.

Answer 30

Animation ist eine Form des Films, die oft stilisierte Realitäten zeigt. Dies geschieht durch Techniken wie Verzerrung, Dehnung, übertriebene Bewegungen, stilisierte Charakterdesigns und visuelle Metaphern.

Answer 31

Ein Objekt kann durch Keyframe-Animation, Rigging, Expressions oder Simulationen bewegt werden.

Answer 32

Attribute werden bestimmten Werten zugewiesen, die in der Timeline gespeichert werden. Mehrere Werte können gleichzeitig gespeichert werden.

Answer 33

* Staging: Klare Präsentation der Textur durch richtige Platzierung * Solid Drawing: Realistische Darstellung von Volumen und Form. * Appeal: Ansprechende und interessante Texturen. * Scale: Angemessene Proportionen zur Darstellung der Textur.

Answer 34

Definition: Speicherung und Kombination verschiedener Animations-Clips in einem Editor. Blending: Übergänge zwischen Clips zur Erstellung einer zusammenhängenden Animation. Beispiel: Lauf-Clip + Sprung-Clip + Lande-Clip = Sprung über ein Hindernis. Tools: In Maya werden Character Sets verwendet, um Animations-Clips zu erstellen und zu verwalten.

Answer 35

Verbindung zwischen Parametern. Wenn ein Parameter sich verändert, macht dies der verlinkte auch.

Answer 36

* Vermeidung von starren, geraden Kamerafahrten = organischer * Beispiele (Camera Pan, Verfolgungsscenen, Matrix Dolly Shot)

Answer 37

1. Referenzen suchen/filmen (Beispiele für Bewegungen) 2. Blockout von Keyposen (grobe Positionsbestimmung) 3. Timing im Stepped Modus bearbeiten (Bewegungspunkte festlegen) 4. In den Spline Modus wechseln (Übergänge glätten, Bugs fixen, “Kurvenhygene”) 5. Animation detaillierter ausarbeiten (Feinabstimmung)

Answer 38

erstellt Bewegungen und Effekte durch Algorithmen und mathematische Modelle, anstatt durch manuelles Animieren.

Answer 39

Definition: Ein Werkzeug zur Gruppierung und Verwaltung von animierbaren Attributen in der Animation. Funktion: Ermöglicht die gleichzeitige Animation mehrerer Attribute von unterschiedlichen Objekten. Beispiel: Armen, Fingern und Beinen eines Charakters. Vorteil: Erleichtert die Animation durch zentrale Steuerung und Verwaltung, ähnlich einem nichtlinearen Schnittprogramm.

Answer 40

Staging: Komposition der Szene; sorgt dafür, dass die Hauptaktion klar und verständlich präsentiert wird. Timing: Bestimmt die Gewichtung und das Gefühl von Masseneffekten. Richtiges Timing ist entscheidend für die Wirkung der Animation. Squash and Stretch: Veränderung der Form eines Objekts, während Volumen erhalten bleibt, um Bewegungen dynamischer erscheinen zu lassen. Anticipation: Eine vorbereitende Bewegung, die den Hauptakt einer Aktion ankündigt, um diese glaubwürdiger zu machen. Exaggeration: Übertreibung von Bewegungen und Emotionen, um die visuelle Wirkung und den Ausdruck zu verstärken. Secondary Action: Begleitbewegungen, die die Hauptaktion unterstützen und realistischer gestalten, z. B. das Schwingen der Arme beim Gehen. Arcs: Organische Bewegungen folgen Bögen statt geraden Linien. Dies macht Bewegungen natürlicher und dynamischer. Ease In / Ease Out: Bewegungen beginnen langsam, beschleunigen und verlangsamen sich am Ende. Dies vermittelt einen natürlichen Bewegungsfluss. Solid Drawing: Sicherstellen, dass die Bewegung in der Silhouette erkennbar ist. Beispiel: Eine Tasse wird in der Seitenansicht getrunken. Follow Through and Overlapping Action: Bewegungen, die nach dem Hauptteil einer Aktion weiterlaufen, um Trägheit zu veranschaulichen (z. B. das Schwingen von Kleidung nach dem Stoppen). Appeal: Visuelle Attraktivität und Ausdruckskraft von Charakteren und Objekten, um das Publikum zu fesseln. Straight Ahead vs. Pose to Pose: Pose to Pose: Arbeiten mit Schlüsselposen; der Computer generiert die Zwischenposen. Straight Ahead: Frame-für-Frame-Animation, ideal für flüssige Bewegungen. Zusätzliche Prinzipien von Michi: Scale: Relatives Größenverhältnis der Objekte zueinander. Density: Detailgrad und Konsistenz des Bildes. Einheitliche Texel-Dichte und Stil beugen einem „Clusterfuck“ vor.

Answer 41

von "The Illusion of Life": Disney Animation (1981) - Frank Thomas und Ollie Johnston

Answer 42

Keyframe Animation - Definiert Werte zu bestimmten Zeitpunkten; Computer interpoliert dazwischen. Expressions - Nutzt Code, um Eigenschaften dynamisch zu beeinflussen, entweder einmalig oder pro Frame. Driven Keys - Verknüpft Werte eines Objekts mit einem anderen; Werte können begrenzt werden. Path Animation - Bewegt ein Objekt entlang eines vordefinierten Pfades. Simulation - Berechnet Bewegungen basierend auf Algorithmen und Parametern. Motion Capture - Erfasst und überträgt Bewegungen von Schauspielern auf digitale Modelle.

Answer 43

Verbindung zwischen Parametern. Wenn ein Parameter sich verändert, macht dies der verlinkte auch.

Answer 44

* Interpolation Method: Bestimmt, wie die Werte zwischen Keyframes berechnet werden (linear, spline, constant) * Attributwert: Der konkrete Wert oder Zustand des animierten Attributs zum Zeitpunkt des Keyframes. (z.B. Scale, X Koordinate) * Zeitwert: Gibt an, an welchem Zeitpunkt der Keyframe in der Animation gesetzt ist. (z.B. 15ter Frame) * Tangenten: Definiert die Kurve der Animation am Keyframe (z. B. ausgerichtet, gebrochen, linear). (Auto, Continuous, Broken) * Stepped: Abrupter Übergang ohne Glättung * Linear Interpolation: Gleichmäßige Veränderung ohne Beschleunigung oder Verzögerung * Bewegungskurven: Graphen zur Glättung der Animation * Keyframe-Editing: Anpassung und Feinabstimmung von Keyframes

Answer 45

* Stepped: No interpolation; the animation jumps directly from one keyframe to the next. * Linear: Straight, even motion between keyframes. * Spline/Bezier: Smooth, curved interpolation for natural, fluid motion.

Answer 46

Per Hand: Direkte manuelle Steuerung und Animation der Kamera. Kamera-Rig: Einsatz von physischen oder virtuellen Rigging-Systemen zur Steuerung der Kamera. Ziel (Aim): Die Kamera wird auf ein bestimmtes Ziel ausgerichtet, während sie sich bewegt. Virtuelles Kamera-Rig: Einsatz von digitalen Rigs, die komplexe Bewegungen und Steuerungen ermöglichen. Fallen bei Kameraanimation: * Unrealistische Bewegungen: Kameras können keine realistische Trägheit oder Rotationslimitationen simulieren. * Interaktion mit der Umgebung: Fehlende physikalische Interaktion mit der Umgebung, wie Gewicht oder Reibung.

Answer 47

Phoneme: (t, s, w, P) sind die kleinste bedeutungsunterscheidende Einheit in der gesprochenen Sprache. In der Facial Animation werden Phoneme verwendet, um die Form/Position der Mundregion während der Aussprache verschiedener Laute zu steuern. Viseme: Mundbilder, die die visuelle Darstellung von Phonemen zeigen. Sie repräsentieren die Mundform/ Lippen- und Gesichtsbewegungen beim Sprechen. * Lipsyncing: Animatoren verwenden Phoneme zur Synchronisierung von Lippenbewegungen mit gesprochenem Dialog. * Disney-Standard: Disney-Animatoren nutzen 12 klassische Viseme zur Darstellung der Lippenbewegungen in Animationen.

Answer 48

1. Vorbereitung: Anzüge mit Markern/Sensoren, Kameras/Sensoren eingerichtet 2. Aufnahme: Darsteller bewegt sich, Kameras/Sensoren erfassen Marker 3. Datenverarbeitung: Marker-Daten -> Computermodell, Software erstellt Skelettmodell 4. Anwendung: Skelettmodell -> 3D-Modell/Charakter, Bewegungen übertragen 5. Feinabstimmung: Animator passen Bewegungen an, Details hinzufügen

Answer 49

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

Answer 50

Tesselation ist der Prozess, eine Oberfläche in kleinere Polygone zu unterteilen, um die Detailgenauigkeit von zB. Height Displacement zu erhöhen.

Answer 51

Triangulation ist der Prozess, Polygone in Dreiecke zu unterteilen, was für die meisten 3D-Rendering-Engines erforderlich ist.

Answer 52

Box Modelling: Geht von einfachen Formen aus, extrudiert und verschiebt Vertices Sculpting: Modelliert wie mit Ton, dynamischer und höher auflösend.

Answer 53

Der Prozess, bei dem aus einem hochauflösenden oder unregelmäßig tessilierten Objekt (wie einem Sculpt oder Scan) ein neues Modell mit besserer Topologie erstellt wird. Dies verbessert die Handhabung, z.B. für saubere UVs, Optimierung für Animation, Rigging oder bessere Objekttrennung.

Answer 54

Topologie: Anordnung von Vertices, Edges, Faces. Wichtig für: Deformation: Beeinflusst, wie gut ein Modell bei Animationen verformbar ist. Effizienz: Optimale Topologie ermöglicht effizienteres Rendering. Texturierung: Einfacheres UV-Mapping. Struktur: Glatte Kanten bei Subdivision. Kurz: Gute Topologie = Bessere Animation und Effizienz.

Answer 55

Eine gute Topologie hat saubere und gleichmäßige Polygongitter. Zu hohe Auflösungen können jedoch die Performance negativ beeinflussen. Keine Ngons: Vermeide Polygone mit mehr als vier Ecken. Saubere Loops: Halte Edge-Loops und Edge-Flows klar und geordnet. Idealerweise Quads: Nutze vorzugsweise Vierecke statt Dreiecke oder Ngons. Durchschnittliche Dichte an Polygonen: Vermeide zu viele oder zu wenige Polygone. Edge-Flow: Richten sich entlang der konvexen und konkaven Stellen des Modells aus. Alignte Normals: Richtige Ausrichtung der Hard- und Soft-Normals. Keine nicht-planaren Faces: Vermeide Flächen, die nicht planar/eben sind. Keine non-manifold Geometrie: Vermeide Geometrie, bei der ein Punkt mehr als vier benachbarte Punkte oder eine Kante mehr als zwei Flächen hat.

Answer 56

Fehlerhafte Topologien können non-manifold Geometrie, Selbstüberschneidungen oder isolierte Vertices umfassen.

Answer 57

Non-manifold Geometry: 1 Vertex more than 4 Edges, 1 Edge more than 2 Faces Duplicate Edges: (oft beim extruden bei Anfängern weil sie 3mal extrude drücken bevor sie extruden) Self-Intersection: Flächen oder Kanten durchdringen sich selbst. - Fehlende Flächen/Edges/Vertices: Lücken im 3D-Modell. - Inverted Normals: Normalenvektoren zeigen nach innen (Backface Culling?) Topologie = Anordnung von Polygonnetzen auf einem Mesh, ist wichtig für: Animation und Deformation, Rigging, UV-Mapping und Texturierung, Optimierte Performance Topologie weniger kritisch für: Statische Renderings, Konzeptmodelle, Prototyping

Answer 58

Bezeichnet eine Geometrie ohne Löcher oder offene Stellen, bei der man sich vorstellen kann, dass sie vollständig mit Wasser gefüllt werden kann, ohne dass das Wasser herausläuft. Diese Art von Geometrie ist wichtig für genaue Simulationen und Rendering oder 3D Print.

Answer 59

Non-Manifold Geometry ist eine Art von Geometrie, 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.

Answer 60

Self-Intersecting Polygons: Falsche Vertex-Order: Die Reihenfolge der Punkte ist inkonsistent, was dazu führt, dass mindestens zwei nicht benachbarte Kanten sich schneiden. Nicht orientierbare Flächen: Eine konsistente Auswahl eines Normalenvektors ist nicht möglich, da die Fläche in der gewählten Richtung (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) nicht eindeutig orientierbar ist. Beispiele: Die Kleinflasche und der Möbiusband sind nicht orientierbar. Während die Kleinflasche self-intersecting sein kann, ist das Möbiusband zwar nicht self-intersecting, aber dennoch non-orientable.

Answer 61

Doppelte Edges: Wenn zwei unterschiedliche Kanten (Edges) dieselben zwei Punkte (Vertices) verbinden. Doppelte Punkte: Wenn zwei Punkte (Vertices) sich exakt an den gleichen Positionen befinden und jeweils mit Kanten verbunden sind, die sich überlagern.

Answer 62

Non-Manifold, mehr als 4 Vertices, konkave Faces, Lamina Faces, Non-Planar Faces, Faces mit Löchern

Answer 63

Sie bestimmen die Persönlichkeit und Silhouette und ermöglichen somit die direkte Identifikation. Kreise: Häufig für freundliche Charaktere Rechtecke: Oft für starke Charaktere Dreiecke: Symbolisieren Zielstrebigkeit, Nicht automatisch böse

Answer 64

Erkennungswert: Macht Charaktere sofort identifizierbar. Leserlichkeit: Ermöglicht schnelles Erfassen der Pose und Aktion. Unterscheidung: Hilft bei der Differenzierung zwischen Charakteren. Kommunikation: Übermittelt Persönlichkeit und Rolle effizient.

Answer 65

Box Modeling: Starten mit einem Würfel. Edge Modeling: Manipulation von Kanten. Curve Modeling (NURBS): Nutzen von Kurven. Sculpting: Formen wie mit Ton. 3D Scan: Scannen von Objekten mit Lidar/Kamera… Procedural Modeling: Algorithmische Methoden. Volume Modeling: SDF Booleans/Metaballs

Answer 66

Prozedurales Modeling verwendet algorithmische Prozesse zur Erstellung von 3D-Modellen und wird häufig verwendet, um komplexe und detaillierte Szenen effizient zu generieren.

Answer 67

Kontrolle und Flexibilität durch algorithmische Regeln Effiziente Erstellung komplexer Modelle Leichte Iteration und Anpassung Möglichkeit zur Erstellung von Variationen desselben Modells durch Parameteränderung Skalierbarkeit für unterschiedliche Detailstufen oder Auflösungen

Answer 68

Tress, Plants: L-Systeme, Branching Volumes, Voxel (3D-Pixel, Volume Pixel), parametrisch (Noise), Erosion Algorithmen Landschaftsgenerierung (Graslandschaften, städtische Umgebungen) Städte: Dichte und Ausrichtung werden durch Regeln befolgt, Packing Algorithmen Organische Formen (Bäume, Wolken) Cloth: Mesh Cloth (Mesh simulieren), Garment (Schnittmuster in Marvelous Designer) Texturen und Materialien (Holzmaserung, Marmorierung)

Answer 69

= Facial Action Coding System * Codierungsverfahren zur Beschreibung von Gesichtsausdrücken (Paul Ekman 1978) * Unterteilung in 46 Grund-Action-Units, diese werden kombiniert um Basis Emotionen zu generieren * AI rechnet mit FACS

Answer 70

Freude, Trauer, Ekel, Überraschung, Wut, Angst, Verachtung

Answer 71

Booleans sind Operationen, die zwei 3D-Objekte kombinieren, subtrahieren oder deren Schnittmenge bilden, um komplexe Formen zu erstellen.

Answer 72

- Blendshapes sind verschiedene deformierte Versionen derselben Geometrie. - ermöglichen das Blenden zwischen vorgefertigten Formen, z.B. Gesichtsausdrücke, mittels Slidern. - Auch Mischungen von Blendshapes (Action Units) sind möglich, um feine Verformungen zu erzielen. - Vertexdifferenzen werden gespeichert und zwischen diesen geblendet. - Voraussetzungen: Gleiche Topologie und Vertex-Order müssen gewährleistet sein. In-Between Blendshapes: - Für komplexe Deformationen, bei denen nicht linear zwischen zwei Zuständen geblendet werden soll (z.B. Blüte, die aufblüht). - Ermöglichen beliebig viele Zwischenstufen für detailliertere Übergänge.

Answer 73

Blendshapes interpolieren zwischen mehreren Versionen eines Modells mit unterschiedlichen Formen (z.B. Gesichtsausdrücken) Einsatzbereiche: - Gesichtsanimation (Mimik). - Charakteranimation (Bewegungen, Deformationen). - Videospiele (Echtzeitanimation). - Visual Effects (CGI in Filmen).

Answer 74

Ideenfindung: Kreative Entwicklung und Inspiration durch reale Tiere und mythologische Wesen. Visuelle Gestaltung: Skizzen, Details und Merkmale wie Texturen und Farben. Anatomie und Funktionalität: Glaubwürdige physische Struktur und Bewegungsmöglichkeiten. Charakter und Verhalten: Entwicklung der Persönlichkeit und Interaktionen der Kreatur. Technische Umsetzung: Modellierung, Texturierung und Animation für realistische oder stilisierte Darstellungen.

Answer 75

Ein Voronoi-Diagramm teilt einen Raum in Zellen basierend auf der Entfernung zu einer Menge von Punkten und wird oft zur Erzeugung natürlicher Muster verwendet. (Pflanzenzellen)

Answer 76

- Ermöglicht die Bewegung von Meshes oder Objekten durch ein Skelett oder Joints. - Controller: Erleichtert Animation durch Kontroll-Objekte und -Kurven (z.B. Locators, Curves).

Answer 77

Character Rig, Facial Rig, Blendshapes, Joint Based, Cluster Based, Camera Rig, Technical Rigs (z.B. Maschinen)

Answer 78

Character Rig: Animiert Charaktere durch ein Skelettsystem, das Bewegungen steuert. Facial Rig: - Blendshapes: Verschiedene Versionen der gleichen Geometrie für Gesichtsausdrücke, die durch Slider angepasst werden können. Erlaubt feine Verformungen wie Stirnrunzeln. - Joint Based: Verformung von Vertex-Gruppen durch Joints und Weight Painting, geeignet für weniger detaillierte Bewegungen wie Augenlider und Mund. - Cluster Based: Bewegt Vertex-Gruppen durch Cluster Deformer, wobei der Einfluss auf die Punkte angepasst wird. Oft ineffizient. Camera Rig: Steuert und animiert Kamerabewegungen. Technical Rigs: Animiert Objekte wie Maschinen, die mechanische Bewegungen benötigen.

Answer 79

Für bessere Performance sollte alles auf Joints basieren. Deformer, Muscle-Systeme oder Cloth-Simulationen sind nicht empfohlen. Blendshapes sind nur abhängig von der Engine möglich. Ein zusammenhängendes Skelett und sparsamer Einsatz von Joints sind erforderlich, wobei Performance über Qualität steht.

Answer 80

eine hierarchische Objektbeziehung (alle Transformationen vom Parent werden auf das Child übertragen) * es kann mehrere Childs geben - Direkte Hierarchie - Kind-Objekt folgt allen Transformationen des Eltern-Objekts - Feste Beziehung Parent Constraint: beim Target Objekt (Parent) sind die Transformations-Parameter durch einem "Weight" (Einfluss) einstellbar * mehrere Target-Parents möglich - Keine feste Hierarchie - Objekt kann Transformationen von mehreren Quellen erben - Beeinflussungsgrad kann gesteuert werden

Answer 81

Im dreidimensionalen Bereich des Sonnensystems fungiert die Sonne als Elternteil (PARENT), während die Planeten und andere Himmelskörper wie Monde und Asteroiden ihre Kinder sind, die um sie herum kreisen. Die Gravitation der Sonne bestimmt die Bahnen der Planeten, ähnlich wie Eltern die Bewegungen ihrer Kinder lenken.

Answer 82

IK (Inverse Kinematics) ermöglicht die automatische Platzierung von Endeffektoren wie Händen oder Füßen * Bewegt das letzte Glied der Kette, der Rest folgt diesem (Parent follows child). Ideal für Animationen, bei denen Endpunkte fixiert bleiben sollen, z.B. Füße am Boden. Man animiert von hinten nach vorne. FK (Forward Kinematics) ermöglicht die direkte Steuerung der Gelenke eines Skeletts * Bewegt das oberste Glied der Kette, der Rest folgt diesem (Child follows parent). Bietet realistischere Bewegungen und mehr Kontrolle, da jeder Bone einzeln animiert wird. Man animiert von vorne nach hinten.

Answer 83

Die IK-Spline verwendet eine NURBS-Kurve, um eine Joint-Kette zu steuern. Die Joints folgen den Vertices der Kurve, was flexible und organische Bewegungen ermöglicht. Einsatzmöglichkeiten umfassen: Wirbelsäule: Ermöglicht natürliche Bewegungen und Biegungen; Schlangen: Simuliert fließende, geschmeidige Bewegungen

Answer 84

Hierarchische Hilfsobjekte zur Steuerung von Bewegungen. Sie sind in einer Baumstruktur angeordnet und können Bewegbarkeit einschränken. Sie werden verwendet, um Geometrie zu deformieren, an die sie gebunden sind. werden in einer Hirarchie von oben nach unten angeordnet (vom Root aus, Baumstruktur) * Joints werden geskinnt und damit die Geometrie deformiert Local Rotation Axis: die Achse um die sich der Joint dreht ist nicht immer ident zur Ausrichtung der Joints * durch "Orient Joint" neu ausrichten (Maya)

Answer 85

Skinning definiert, wie sich das Mesh bei der Animation verformt. Durch Weight Painting wird der Einfluss der Joints auf die Geometrie angepasst, um problematische Verformungen zu vermeiden. Der Delta Mush Deformer verbessert die Blending-Qualität von Bewegungen und Deformationen.

Answer 86

Self Intersection: Vermeidung durch sorgfältige Gewichtung und gute Mesh-Struktur. Stretching: Anpassen der Gewichtung und Optimierung der Joints. Animation Input ist zu klein für das Mesh: Sicherstellen, dass das Mesh in den Bewegungsbereich passt. Arme sind nicht lang genug: Anpassen der Joints und der Arm-Längen. Joints sind nicht an der richtigen Stelle: Korrektur der Joints-Positionen. Double Transformations: Verhindern durch genaue Gewichtskontrolle und Korrektur der Einflussbereiche. Der Delta Mush Deformer und glatte Übergänge an Gelenken helfen, diese Probleme zu minimieren und die Verformung zu optimieren.

Answer 87

* Weight Painting: Hinzufügen von Gewicht bedingt reduzierung des Gewichts woanders. * Joint Placement: Falsche Joint Platzierung = unnatural deformations * Skinning Artifacts: Candy wrapper artefact; volume loss at joints. * Topology Issues: Weirder Edgeflow, Zu wenig Auflösung * Performance: Maya bug or High Mesh Complexity

Answer 88

Anpassen des Weight Paints 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

Answer 89

Deformer: - Tools für Formveränderung von Objekten (Lattice, Bend, Twist, Taper) Blend Shapes: - animieren 3D-Modelle, indem sie zwischen verschiedenen gespeicherten Formen interpolieren

Answer 90

Verändert Geometrie an einer Gruppe von Vertexen, dann steuerbar durch z.B. Controlpoint

Answer 91

mehrer Constraints/Deformer beeinflussen gleichzeitig und ungewollt das gleiche Objekt * entsteht durch falsche Hirarchie (Base von Deformer wird von einen anderen Deformer beeinflusst)

Answer 92

* Einfache Steuerung komplexer Transformationen durch anpassbare Gitterstrukturen. * Nicht-destruktive Bearbeitung * Bessere Performance durch ressourcenschonende Bearbeitung von High-Poly-Meshes.

Answer 93

Deformer verändern die Geometrie eines Modells, indem sie Punkte gemäß festgelegten Regeln verschieben, ohne die Struktur direkt zu ändern. Lattice Deformer (FFD - Free Form Deformation): Verändert die Geometrie innerhalb eines Quaders durch Bewegen von Deformationspunkten. Das Mesh passt sich der Bewegung dieser Punkte an. Non-Linear Deformers: Bieten einfache Deformationen und haben eine eigene Transform-Node zur Steuerung der Deformation. Beispiele sind: Bend: Beugt die Geometrie entlang einer Achse. Sine (Wave): Verformt das Objekt entlang einer Sinuskurve. Squash: Staucht oder dehnt das Objekt entlang einer Achse. Twist: Verdreht das Objekt entlang einer Achse. Wrap Deformer: Projiziert ein Detail-Objekt auf ein Ziel-Objekt, z.B. für Retopologie oder zur Übertragung von Details eines High-Resolution-Meshs auf ein Low-Resolution-Mesh.

Answer 94

Bend: Biegt Objekte und kann verwendet werden, um natürliche Krümmungen bei Modellierungen wie Bäumen, Schläuchen oder Charaktergliedern zu erzeugen. Flare (Taper): Erzeugt eine Flare-Form, die nützlich ist, um Objekte zu erweitern oder zusammenzuziehen, etwa bei der Simulation von Lichtstrahlen oder graphische Effekte bei Animationen. Sine/WAVE: Wellenverformung für dynamische Animationen wie Wasserbewegungen, Wellen in Fahnen oder auf Oberflächen, die wellige Bewegungen zeigen müssen. Perfekt für Animationen von Wasseroberflächen, Menschenmengen, Fahnen, oder bei Simulation von Schall- oder Wasserwellen. Squash: Quetschen und Strecken von Objekten, ideal für Cartoon-Animationen, um übertriebene Bewegungen und Reaktionen zu erzielen. Twist: Verdrehung von Objekten, nützlich bei der Modellierung von Schrauben, Drillbewegungen oder beim Erzeugen von verdrehten Texturen und Objekten.

Answer 95

* Basis-Kamerarig: Nullobjekte zum Parenten von Kameras an z.B. Zielobjekt * Aim Constraint: Kamera richtet sich immer auf ein Zielobjekt aus, ideal für Verfolgungen. * Dolly Rig: Simuliert Kamerafahrten mit Bewegung entlang eines Pfades oder einer Kurve. * Crane Rig: Erlaubt Auf- und Abwärtsbewegungen sowie Schwenks, ähnlich einem Kamerakran durch hierarchische Nullobjekte oder Joints. Why use them? - Restricts Movement (just because i can fly my camera everywhere, doesnt mean i should)

Answer 96

Parent Constraint: Bindet die Bewegung eines Objekts an ein Elternobjekt. Point Constraint: Begrenzt die Position eines Objekts, nicht die Rotation. Orient Constraint: Begrenzt die Rotation eines Objekts, nicht die Position. Scale Constraint: Begrenzt die Skalierung eines Objekts. Aim Constraint: Richtet ein Objekt auf ein Zielobjekt aus, behält Position bei. Pole Vector Constraint: Richtet die Richtung einer Gelenkkette auf einen festgelegten Punkt.

Answer 97

Die Rotation Order gibt die Reihenfolge an, in der Rotationen um die Achsen eines Koordinatensystems ausgeführt werden. Sie ist wichtig aus folgenden Gründen: Vermeidung von Gimbal Lock: Verschiedene Rotationsreihenfolgen können Gimbal Lock vermeiden oder minimieren, indem sie verhindern, dass zwei Achsen der Rotationsebene zusammenfallen. Konsistenz und Standardisierung: Die Festlegung einer Rotation Order sorgt für Konsistenz und Standardisierung bei der Animation und Datenübertragung, was wichtig ist, um sicherzustellen, dass Rotationsergebnisse über verschiedene Systeme hinweg übereinstimmen.

Answer 98

* Textur: Ein Bild oder eine Datenquelle, die Details wie Farbe und Muster zu einer Oberfläche hinzufügt. * Shader: Ein “Programm”/Funktion, die das Verhalten von Licht und Schatten auf einer Oberfläche berechnet. * Material: Eine Sammlung von Eigenschaften, Texturen und Shadern, die das Aussehen einer Oberfläche bestimmen. Shader: Algorithmus zur Lichtberechnung auf einer Textur. Textur: Bitmap Material: Kombination aus Shader und Texturen.

Answer 99

Gouraud Shading: Entwickelt von Henri Gouraud. Interpoliert Vertex-Farben, um Kanten von Polygonen weich darzustellen. Lambert Shading: Für perfekte Diffusität der Oberflächen (veraltet). Phong Shading: Verbessert Gouraud durch Interpolation der Pixelwerte, was die Qualität von Highlights und Shading erhöht. Blinn-Phong Shading: Weiterentwicklung des Phong-Shadings von Jim Blinn. Bietet bessere Kontrolle über Highlights und komplexere Materialdarstellung. PBR (Physically Based Rendering): Ermöglicht physikalisch plausible Ergebnisse durch standardisierte Parameter wie Metallness (0 bis 1), SSS, Transparency etc.

Answer 100

inkonsistente oder unzureichende Texturauflösung, was zu verzerrten oder minderwertigen visuellen Darstellungen führt.

Answer 101

Sie definieren, wie eine 2D-Textur auf die Oberfläche eines 3D-Modells gemappt wird. Die Koordinaten U und V repräsentieren die Achsen der 2D-Textur, ähnlich wie X und Y in einem 2D-Raum. Ja - Lightmaps: Speichern Beleuchtungsinformationen, um die Beleuchtungsberechnung zur Laufzeit zu reduzieren und so die Performance zu verbessern. Displacement Maps und Normal Maps: Um die Oberflächendetails eines Modells zu verbessern, ohne die Geometrie zu ändern. Animation: UV-Koordinaten können in Shadern genutzt werden, um Animationseffekte zu erzeugen, wie z.B. das Scrollen von Texturen oder die Simulation von Wasserbewegungen. Baken von High-Poly auf Low-Poly: Die Detailinformation wird mithilfe der UV-Koordinaten übertragen und definiert, wie diese Normal Map auf die Oberfläche projiziert wird, um die feinen Details des High-Poly-Modells zu simulieren.

Answer 102

Wie? - Setzen von Seams zum “Entfalten”, und dann Entfalten auf 2D Plane - U/V = xy Koordinates just different naming ;) Wofür? - UVs sind 2D-Darstellungen von 3D-Modellen (Papier auf das du malen kannst bevor du es faltest/Gehäuteter Pikmin) - Ermöglichen das Auflegen von Texturen auf 3D-Objekte

Answer 103

Hierfür können Techniken wie Normals, Bump Mapping, Displacement Mapping, Tesselation und Parallax Mapping verwendet werden.

Answer 104

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

Answer 105

* RGB vs Greyscale * Richtungsunterschiede vs Höhenunterschiede * groß (cause 3 Channels) vs kleinere Dateigröße

Answer 106

Eine Normal-Map ist eine Textur in der 3D-Computergrafik, die Oberflächendetails simuliert, ohne die Geometrie zu verändern. Sie speichert Informationen über die Normalen einer Oberfläche in RGB-Farben und ermöglicht realistischere Licht- und Schatteneffekte. Normal-Maps sorgen für detaillierte Darstellungen mit weniger Polygonen, was die Effizienz erhöht und besonders in Echtzeitanwendungen wie Videospielen nützlich ist. * Normalen werden von einem hoch- auf ein niedrig aufgelöstes Objekt übertragen (Texture Baking) * Surface Imperfections, Kratzer, Smudges Zweck: Überträgt Beleuchtungsnormale von einem hoch aufgelösten Modell auf ein niedrig aufgelöstes Modell, ohne Vertices zu verschieben.

Answer 107

Greyscale Maps with usually high bitdepth (32bit) schwarz = keine Veränderung, weiß = Dilatation (Berge) * für die tatsächliche Verformung der Geometrie * Verwendung zur Hinzufügung von feinen Details wie Falten oder - Oberflächenstrukturen * Deformierung der Geometrie basierend auf Helligkeit oder Intensität der Texturpixel (Texel)

Answer 108

-Height Displacement: bewegt die Vertices entlang ihrer Normalen basierend auf den Graustufen Wert -Vector Displacement: verwendet RGB-Werte um die Vertices nicht nur entlang ihrer eigenen Normalen zu verschieben, sondern auch entlang des in der Textur gespeicherten Richtungsvektor (Überhänge) -Parallax Mapping

Answer 109

simuliert den Effekt von Parallaxen, indem es die Texturen eines Objekts basierend auf der Betrachterperspektive verschiebt. (Billiges Displacement)

Answer 110

* Diffuse Map: Farbinformationen für die Oberfläche. * Specular Map: Steuert Glanz und Reflexionen. * Normal Map: Simuliert Details durch Modifikation der Oberflächennormalen. * Bump Map: Erzeugt Höhenillusionen, kein Einfluss auf die Geometrie. * Displacement Map: Verändert tatsächlich die Geometrie basierend auf Höheninformationen. * Ambient Occlusion (AO) Map: Simuliert Schatten und dunkle Bereiche durch Umgebungslicht. Jim Blinn hat das Bump Mapping entwickelt, um Oberflächen realistischer aussehen zu lassen, ohne die tatsächliche Geometrie zu verändern.

Answer 111

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

Answer 112

High-Dynamic-Range (HDR) Bildformat * Bis zu 32-Bit pro Kanal für Farben und Helligkeiten * Unterstützung für Mehrschichtbilder und Metadaten * Verlustfreie Kompression

Answer 113

Vorteile - Erweiterter Farbraum: Mehr Farben darstellbar (65.536 pro Kanal). - Bessere Farbverläufe: Geringere Banding-Effekte. - Genauere Bearbeitung: Höhere Präzision bei Farbkorrektur und Grading. - Mehr Dynamikumfang: Besser für HDR-Content. Nachteile - Größere Dateigröße: Mehr Speicherplatz erforderlich. - Höhere Rechenlast: Aufwendiger für Hardware und Software. - Nicht immer sichtbar: Unterschied für Betrachter oft marginal, besonders auf Standard-Monitoren. - Kompatibilitätsprobleme: Nicht alle Geräte und Programme unterstützen 16-bit.

Answer 114

Vorteil: Größeres Farbspektrum, schönere Gradients. Nachteil: Größere Dateigröße, höherer RAM-Verbrauch.

Answer 115

Metallic Material: Hohe Reflexion, glänzend Starke spekulare Highlights Typische Beispiele: Gold, Silber, Kupfer Dielectric Material: Schwächere Reflexion, weniger glänzend Diffusere Highlights im Vergleich zu Metallen Typische Beispiele: Glas, Wasser, Plastik

Answer 116

Roughness: Beschreibt die Rauheit der Oberfläche. Höhere Werte (1) bedeuten maximale Rauheit. Glossiness: Ist das Gegenteil von Roughness. Höhere Werte (1) bedeuten maximale Glattheit. Zweck: Simuliert Mikrostrukturen und Unebenheiten der Oberfläche, um physikalische Oberflächen-Eigenschaften realistisch darzustellen.

Answer 117

Materialien, die sich von normalen unterscheiden, dass sie auflösungsunabhängig sind, scalable, in anderen Tools integrierbar und abänderbar Realismus: Hochdetaillierte Materialien und Texturen Flexibilität: Parametrische Anpassungen Effizienz: Wiederverwendbare Materialien Integration: Kompatibel mit gängigen 3D-Software Optimierung: Geringer Speicherbedarf durch prozedurale Ansätze Community & Ressourcen: Große Bibliothek und aktiver Austausch

Answer 118

Eine Texturemap, die die Oberflächenkrümmung eines 3D-Modells darstellt. Verwendungszwecke: Betonung von Details Einsatz in Shadern für Effekte wie Verschleiß oder Schmutz Unterstützung beim erstellen realistischer/stylizeter Texturen Darstellung: Heller: Konvexe Bereiche (erhabene Flächen oder Wölbungen) Dunkler: Konkave Bereiche (Vertiefungen oder Ecken)

Answer 119

Eigenschaft eines Materials, in verschiedenen Richtungen unterschiedliche physikalische Eigenschaften zu haben. In 3D bedeutet das, dass z.B. die Festigkeit oder das Reflexionsvermögen je nach Richtung variieren kann. zb. Topfunterseite

Answer 120

Transparency: Bezieht sich auf den Grad, in dem ein Material Licht durchlässt. Höhere Werte (z.B. 1) bedeuten vollständige Transparenz, d.h., das Material ist unsichtbar. Opacity: Bezieht sich auf den Grad, in dem ein Material Licht blockiert oder undurchsichtig ist. Höhere Werte (z.B. 1) bedeuten vollständige Opazität, d.h., das Material ist nicht durchsichtig. (Opakheit) Zusammenfassung: - Transparenz misst, wie viel Licht durch das Material hindurchgeht. - Opazität misst, wie viel Licht vom Material blockiert wird. Beide Begriffe sind komplementär und oft als Gegenpole zu verstehen.

Answer 121

beschreibt, wie das Reflexionsverhalten einer Oberfläche abhängig vom Blickwinkel variiert. Ein Problem kann darin bestehen, diesen Effekt in Echtzeit zu berechnen, daher komplex.

Answer 122

Vertex Shader Aufgabe: Manipuliert die Geometrie der Szene durch Transformationen wie Verschiebung, Skalierung und Rotation. zb. puffi Face durch skalierung Aufruf: Pro Vertex (Eckpunkt) eines Modells. Einschränkung: Kann keine Tesselierung durchführen. Dies übernehmen Geometry Shader oder Tesselation Shader. Pixel Shader (Fragment Shader): Aufgabe: Bestimmt die Farbe und Eigenschaften jedes einzelnen Pixels eines Objekts, einschließlich Effekten wie Transparenz und Bump Mapping. zb. Water Aufruf: Pro Pixel (Fragment) auf dem Bildschirm.

Answer 123

Partikel-Systeme: Beeinflusste Partikel durch Gravitation, Wind etc. Rigid Bodies: Stabile/Starre Körper mit Masse, Reibung (Friction), Elastizität, Stickiness, Bounce Soft Bodies: Weiche, volumenbewahrende Materialien (Gelee, Gummi) Hair/Fur: Simulation von Haaren und Fell. Cloth: Textilsimulation; gleich große Faces, Stretch-free UVs, Garment in Marvelous Designer = UVs Fluid: Flüssigkeitssimulation; Viskosität, Partikeltrennung: simuliert Particle Interactions Muscle: Simulation von Muskelausdehnung und -verformung. Crowd/Flocking: Gruppendynamik und Agentensteuerung. * Flocking (Clustering) bilden sich Ansammlungen von Gruppen * Agents (einzelne Person in einer Crowd) werden mithilfe von Regeln bewegt und gesteuert (Attractor, Path Finding)

Answer 124

Rigid Body Dynamics simulieren die Bewegung und Interaktion starrer unverformbaren Körper in einer 3D-Szene.

Answer 125

Time & Scale Skalierung (Scale): Achten Sie auf eine angemessene Größenverhältnis Ihrer Objekte. Substeps: Je höher die Substeps desto genauer werden z.B. Kollisionen in Zwischenframes bemessen Kollisionen (Collisions): Konfigurieren Sie Kollisionsobjekte richtig, um realistische Interaktionen zu ermöglichen. Auflösung: Bei Objekten mit einer Hohen Auflösung kann die Performance leiden (Proxymeshes)

Answer 126

Position: Bestimmt die Lage der Partikel im Raum. Velocity: Beeinflusst die Richtung und Geschwindigkeit, in die sich die Partikel bewegen. Lifetime: Gibt die Lebensdauer der Partikel an, also wie lange sie existieren. Color: Bestimmt die Farbe der Partikel während ihrer Lebenszeit. Age Scale/Particle Size

Answer 127

Partikel werden von Zielen angezogen und können von mehreren Zielen gleichzeitig oder zeitlich versetzt beeinflusst werden.

Answer 128

Velocity, Mass, Friction, Stickiness, Bounce

Answer 129

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.

Answer 130

Sprites/Billboards: Flache 2D-Bilder, die immer zur Kamera ausgerichtet sind. Instanced Geometry: Wiederholende 3D-Modelle, Effizienz durch Instancing. Point Rendering/Spheres: Punkte als Darstellung kleinster Partikel, eventuell mit Point Scale Volumetrics/Clouds: Partikelwolken als Volumina, z.B. Rauch oder Nebel. Metaballs/Blobby Surface: Partikel, die sich zu glatten, organischen Formen verbinden. Streaks: Partikel, die gestreckte Streifen erzeugen

Answer 131

Funktion: Speichert alle Attribute an jedem Frame (z.B. Position). Zweck: Ermöglicht das Wiederverwenden von Simulationen ohne Neuberechnung und erleichtert das Rendern. Probleme: Große Dateigrößen und mögliche Speicherprobleme.

Answer 132

Gravity: Simulation von Schwerkraft auf Objekte (z.B. fallende Blätter) Air: Erzeugung von Windeffekten (z.B. wehende Haare) Turbulence: Unregelmäßige Bewegungen in Flüssigkeiten oder Gasen (z.B. Rauch, Wasserwellen) Drag: Verlangsamung von Partikeln, um realistische Widerstandseffekte zu erzeugen (z.B. Schnee, Sand) Vortex: Rotationseffekte (z.B. Wirbelstürme, Wasserstrudel)

Answer 133

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.

Answer 134

* Point Clouds: 3D-Datenpunkte, die ein Objekt oder eine Fläche repräsentieren. * Voxels: 3D-Pixel, die Volumen in einer Gitterstruktur darstellen. * Volumetric Shader Shader, der volumetrische Effekte wie Nebel oder Rauch darstellt.

Answer 135

sind Sammlungen von Punkten im 3D-Raum, die verwendet werden, um die Form und Oberfläche von Objekten zu erfassen. zB. Photogrammetry

Answer 136

Skalierung der Szene: Überprüfen, ob die Szenenskala korrekt ist, da sie die Simulationsergebnisse stark beeinflussen kann. Parameter der Solver-Einstellungen: Feinabstimmung von Substeps und Iterationen für eine stabile und genaue Simulation.

Answer 137

- Point: Emittiert Partikel von einem einzelnen Punkt im Raum. - Directional: Emittiert Partikel in eine bestimmte Richtung. - Spread: Emittiert Partikel in einem bestimmten Winkelbereich. - Volume: Emittiert Partikel aus einem Volumen innerhalb eines Objekts. - Emit from Object Surface: Emittiert Partikel von der Oberfläche eines Objekts.

Answer 138

- Air: Simuliert Luftwiderstand und -bewegung. - Gravity: Simuliert die Anziehungskraft, die Partikel nach unten zieht. - Turbulence: Fügt zufällige, wirbelartige Bewegungen hinzu. - Vortex: Erzeugt rotierende, spiralförmige Bewegungen. - Wind: Simuliert kontinuierliche, geradlinige Luftbewegungen. - Radial: Bewegt Partikel radial nach außen oder innen. - Drag: Reduziert die Geschwindigkeit von Partikeln durch Widerstand.

Answer 139

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.

Answer 140

Definition: Particle-System/Dynamics-Tool für parametrisierte und prozedurale Effekte. Nodes: Verschiedene Funktionen, aufeinander aufbaubar und mit externer User Data (z.B. Audio) verknüpfbar. Möglichkeiten: Scattering, MoGraph, Dynamics, Trails, Audio Reactive Visuals, etc. Vorteile: Performant und prozedural.

Answer 141

VOLUME - Pixel Voxel ist ein dreidimensionaler Pixel, der in volumetrischen Darstellungen verwendet wird, ähnlich wie ein Pixel in 2D-Bildern.

Answer 142

Perlin-Noise: Erzeugt zufällige, aber kohärente Muster. Häufig verwendet für displacement von Landschaften, Wolken, und organische Oberflächen. Andere Noises: Verschiedene Arten wie Simplex-Noise und Worley-Noise. Jedes mit eigenen Eigenschaften und Anwendungen. Verwendet für Texturen, Prozedurale Generierung und Effekte in 3D-Grafiken.

Answer 143

Set Extension: Erweiterung des Sets um digitale Elemente wie 3D-Objekte, Backplanes oder Matte Paintings. Anforderungen wie bei Tracking und Greenscreen gelten hier ebenfalls. Characters & Creatures: Characters: Verwendung von DigiDoubles, 3D-Scans und Motion Capture für die Integration von Schauspielern. Creatures: High-Resolution-Modelle und Texturen, präzises Rigging und Animation. Integration erfolgt wie bei der 3D-Objekt- Integration. Digital Makeup / Body Replacement: Verwendung von DigiDoubles, die mithilfe von Motion Capture an dieselbe Position im Live Footage eingefügt werden. Weather Effects: Ideal als Spezialeffekte (SFX). Tracking der Effekte in den Shot ist erforderlich; Wind-Effekte sind in der Postproduktion schwer umzusetzen. Crowds: Implementierung als Set Extension.

Answer 144

* Wenig Noise * Wenig Motion Blur / hoher Shutterspeed * Möglichst hohe Auflösung * Keine Kompression * Kamerashake vermeiden * Lens Distortion entfernen

Answer 145

Denoising niedriger ISO Wert / Bessere Lichtverhältnisse

Answer 146

* Point/Feature Tracking: Verfolgt markante Punkte im Bild. * 2D Tracking/Planar Tracking: Verfolgt Flächen oder Ebenen. Probleme: Motion Blur, Focal Shift. * 3D Camera Tracking: Rekonstruiert die Kamerabewegung im 3D-Raum. * Object Tracking: Mittels Algorithmen und Computer Vision. * Matchmoving - manuell

Answer 147

Davor: - HDRI machen (Chromeball, 360° Cam) - Abmessungen In Post: 1. Undistort Footage 2. Set Feature points 3. Track 4. Rebuild Scene in 3D & Use HDRI 5. Place CG Element 6. Set Shadow Catchers and other Passes up 7. Render & Composite(Noise, Redistort…)

Answer 148

Kameraeinstellungen: Übernehmen der Kameraeinstellungen, besonders der Brennweite. Tracking: Kamera-Tracking bei Kamerabewegungen. Lichtsituation nachahmen: Verwenden von HDRI und Umgebung Blockout für realistisches Global Illumination (GI). Rendering: Rendern mit Alphakanal. Matte Shadow Catcher/Receiver: Verwenden für Schattenfang und -empfang. Stand-In References: Verwenden von Stand-Ins für Referenzen. Noise Matching: Anpassen des Rauschens. Reflection Matte: Erstellen von Reflexionsmasken.

Answer 149

Game Asset: muss von jeder Richtung funktionieren * Texture Baken, optimierte Topologie für Game Engines * Normals, Ambient Occlusion, LODS (Level of Detail), Pre-baked Mip-Maps (Anti-Aliasing-Technik) * keine Displacement-Map (braucht hohe Geo) VFX Asset: Polygon-Limit von RAM oder VRAM abhängig * bei Animationen --> optimierte Topo * LOD (Detailgrad) abhängig von Relevanz und Fokusbereich

Answer 150

VFX: Visual Effects - werden in der Post hinzugefügt, Einsatz: Wenn reale Umsetzung nicht möglich ist SFX: Special Effects - werden am Film-Set hinzugefügt (physische Effekte: Nebel, Feuer, Animatronics)

Answer 151

Echte Objekte können durch Methoden wie Photogrammetry, Lidar Scans und Touch Scanning digitalisiert werden.

Answer 152

* Erfassen der Form eines Objekts * Nutzung von Fotos oder Laser * Erfassung Verschiedene Winkel * Erzeugung eines digitalen 3D-Modells durch Point Cloud * Weiterbearbeitung am Computer

Answer 153

Probleme können unvollständige Scans, Rauschen, Lens Artefakte in den Daten und Schwierigkeiten bei der Digitalisierung komplexer Geometrien sein.

Answer 154

Contact Based Scan Lidar Scan Photogrammetry Nerf/Gaussian Splatting

Answer 155

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

Answer 156

Kamera-Daten: Position, Rotation, Brennweite, Sensor, ISO-Wert, Objektiv, Schärfe (Fokus), ggf. Focus Pull. Color Space: Log oder ProRes 444. Auflösung: Möglichst hochauflösendes Footage. Motion Blur: Minimieren bei Tracking-Shots (wichtig für Tracking und Rotoscoping). Noise: Niedriges Rauschen (geringer ISO-Wert oder Native ISO). Überstrahlte Lichter: Vermeiden. Green/Bluescreen: Gleichmäßige, saubere Ausleuchtung. 3D-Integration: HDRI und Lichtwerte, ggf. gescannte Hero-Objekte.

Answer 157

Denoising: Entfernen von Bildrauschen für klarere Renderings. Upscaling: Erhöhung der Bildauflösung für mehr Detail. De-Interlacing: Umwandlung von interlaced in progressives Video zur Verbesserung der Bildqualität.

Answer 158

Chromatic Aberration: Farbsäume an Bildrändern, simulieren Linsenfehler. Brechung von Lichtwellenlängen an Bildrändern Lens Distortion: Verzieht das Bild leicht, um eine echte Kameralinse nachzuahmen. Lens Textures: Staub und Kratzer auf Linse Motion Blur: Bewegungsunschärfe für schneller bewegte Objekte. Überstrahlung (Bloom): Leichte Überstrahlung heller Lichtquellen. Depth of Field: Tiefenschärfe, fokussiert das Hauptobjekt, der Hintergrund wird unscharf.

Answer 159

Bewegungsunschärfe Ursache: Bewegung während Belichtungszeit, Realistischere Bewegungswiedergabe

Answer 160

Farbrauschen: Mindert Farbanpassung und Qualität. Bewegungsunschärfe: Erschwert Tracking. Unterschiedliche Belichtung: Erschwert Kombination. Geringe Auflösung: Detailverlust, Anpassungsprobleme. Kompressionsartefakte: Beeinträchtigen Qualität und Keying. Stabilitätsprobleme: Erschwertes Tracking durch Verwackeln. Unterschiedliche Farbtemperaturen: Erschwert Farbkorrektur. Spill-Effekte: Erschwertes Freistellen durch Farbreflexionen. Fehlende Schärfentiefe: Unrealistische Integration.

Answer 161

Color Grading = künstlerisch (definiert Atmosphere eines Filmes) Color Correction = technisch (Angleichen eines Color-Chart/Checker) * Color Space Transformation (Color Spaces: Linear zu ACES oder LOG zu REC.709)

Answer 162

White Balancing sorgt dafür, dass weiße Objekte im Bild auch weiß aussehen, indem die Farbtemperatur angepasst wird.

Answer 163

Gamma bezeichnet die Helligkeitskurve eines Bildes und wird verwendet, um die Helligkeit und Kontrast in Bildern zu steuern.

Answer 164

Der SRGB Farbstandard ist ein weit verbreiteter Farbraum, der für die Konsistenz von Farben auf verschiedenen Geräten sorgt.

Answer 165

Normal: Standardmethode; Das obere Bild überlagert das untere ohne Interaktion Copy: Legt den Vordergrund über den Hintergrund; häufig mit Alpha-Kanälen verwendet. Add: Addiert die Pixelwerte des Vordergrunds zu denen des Hintergrunds. Subtract: Subtrahiert die Pixelwerte des Vordergrunds von denen des Hintergrunds. Multiply (Multiplizieren): Farben werden multipliziert, Ergebnis ist immer gleich oder dunkler, Weiß hat keinen Effekt Screen (Bildschirm): Farben werden umgekehrt multipliziert, Ergebnis ist immer gleich oder heller, Schwarz hat keinen Effekt Overlay (Überlagern): Kombination aus Multiply und Screen, Helle Bereiche werden heller, dunkle dunkler Soft Light (Weiches Licht): Weiche Beleuchtungseffekte, Farben werden abhängiger von darunterliegenden verändert Hard Light (Hartes Licht): Kombiniert Multiply und Screen in stärkerem Maß, Kontrastreiche Effekte Difference (Differenz):Subtrahiert die Farben, Ergebnis richtet sich nach den Helligkeitswerten der Farben Color (Farbe): Nimmt Farbtöne aus oberem Bild und Sättigung/Helligkeit aus Unteren um Farbstimmungen zu ändern ohne Helligkeit anzutasten Divide: Teilt die Pixelwerte des Vordergrunds durch die des Hintergrunds. Max: Wählt den helleren Pixelwert zwischen Vordergrund und Hintergrund. Min: Wählt den dunkleren Pixelwert zwischen Vordergrund und Hintergrund.

Answer 166

Zweck: Freistellen von Bildelementen aus dem Hintergrund, basierend auf einer Schlüsselfarbe (Keying). Dabei wird eine Maske (Alphakanal) erstellt, die für jeden Bildbereich oder Pixel eine Transparenz definiert. Warum hat sich Greenscreen als Standard etabliert? Grün kommt am wenigsten bei Menschen vor, daher leichter zu keyen. Bessere Trennung von menschlicher Hautfarbe. Wann Bluescreen verwenden? In der Natur (besserer Kontrast zu natürlichem Grün). Bei hellerem Licht (natürlicheres Lichtstrahlung).

Answer 167

2D Anwendungsbereich: Nachzeichnen von Live-Action-Aufnahmen. Für VFX: Ausschneiden von Live-Action-Footage bestimmter Charaktere oder Objekte.

Answer 168

Ein Bild wird durch die Kamera auf eine 3D-Geometrie projiziert * Visuelle Erweiterung von Kulissen * 2D Photos to 3D Geometry * CG Integration Definition: Stereoskopische Projektion von Videomaterial oder Ähnlichem zur Illusion von Tiefe oder Hintergrund.

Answer 169

Treppenstufen-Effekt an Kanten * Ursache: Begrenzte Bildschirmauflösung * Folge: Feine Details werden nicht korrekt dargestellt * Lösung: Anti-Aliasing-Techniken (z.B. Kantenglättung)

Answer 170

Antialiasing glättet Kanten und verbessert die Bildqualität auf Bildschirmen mit niedriger Auflösung. MSAA(Multisample Anti-Aliasing): Mehrere Samples pro Pixel, glattere Kanten. SSAA(Supersample Anti-Aliasing): Bild höher auflösen, runter skalieren. FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing): Verwischen von Kanten, schnell und einfach.

Answer 171

Mipmapping reduziert die Auflösung entfernter oder schräger Texturen, um Aliasing zu verhindern.

Answer 172

Aggressive Nutzung: Mipmapping ist in Games besonders wichtig, um die Performance zu optimieren und Aliasing-Effekte zu reduzieren. Texturen in Zweierpotenzen: Texturen sollten in Zweierpotenzen vorliegen (z.B. 256x256, 512x512), da sie auf die nächste höhere Potenz hochgerechnet werden, was die Texturverarbeitung effizienter macht. Vorab gebaked: Mip Maps werden meist vorher gebaked und berechnet. Diese Mip Maps werden in Level of Detail (LODS) organisiert oder maßgeschneidert, um die Sichtbarkeit und Performance in verschiedenen Entfernungen zu optimieren.

Answer 173

* Helle Lichtmuster (Photon-Mapping Algorithmus von Henrik Wann Jensen - 1995) - Entstehen durch Reflexion oder Brechung von gekrümmten Oberflächen (z. B. Wasser, Glas) Beispiel: Poolboden, Licht durch Glas

Answer 174

Licht wird simuliert, das durch durchscheinende Materialien wie Haut streut

Answer 175

Raytracing: Schnell und optimiert Pathtracing: Sehr Realistisch, aber langsam. * Vereinfachte indirekte Beleuchtung: Nutzt approximative Methoden und optimierte Techniken, um Performance zu erhalten. * Komplexere Verfolgung: Umfasst sehr viele Lichtbounces

Answer 176

Raytraced Shadows: - Physikalisch genaue Simulation von Licht- und Schattenverlauf - Exakte Nachverfolgung von Lichtstrahlen - Realistische harte und weiche Schatten - Längere Renderzeiten - Höherer Rechenaufwand und Ressourcenbedarf Depth Map Shadows: - Schattenwerden durch eine Depth Map berechnet - Schneller und ressourcenschonender - Kann zu Artefakten wie Treppeneffekten oder unrealistischen Schatten führen - Weniger detailgetreu im Vergleich zu Raytraced Shadows - Weichheit der Schatten oft manuell einstellbar

Answer 177

* Winkel zwischen Objektoberfläche und Kamerablickrichtung. * Gut für Fresnel-Reflexionen (Glas, Seifenblasen). * Hoher Wert: Oberfläche direkt zur Kamera. * Niedriger Wert: Oberfläche seitlich zur Kamera.

Answer 178

Fireflies: Helle, zufällige Pixel, verursacht durch zu wenig Sampling, sehr kleine Lichtquellen oder niedrige Roughness-Werte. Hot Pixels: Helle, unerwünschte Pixel durch zu wenig Anti-Aliasing, Licht-Samples oder Caustics. Ähnlich wie bei Fireflies. Noise: Körnige Bildbereiche aufgrund unzureichender Samples oder falschem Global Illumination Mode (z.B. Path Tracing). Lösung: Mehr Samples, Denoising. Flickering (Animation): Unregelmäßige Helligkeit in Animationen durch Denoising, Irradiance Cache, oder unterschiedliche Polygon-Dichte. Lösung: Höheres Sampling, GI-Modus wechseln. Aliasing: Treppeneffekte durch zu wenig Kamera-Samples, dünne Objekte oder schlechtes Mip Mapping. Lösung: Mehr Samples, bessere Mip Mapping-Strategien. Z-Fighting: Zwei überlappende Faces an derselben Position, die visuell “glitchen”. Lösung: Geometrie überprüfen und anpassen. Light Bleeding: Licht, das durch Mesh-Ecken scheint, oft durch falsche Normals oder ineinandersteckende Meshes verursacht. Lösung: Normals korrigieren, Meshes trennen.

Answer 179

Ed Catmull. Das Z-Buffering ist ein Verfahren zur Verdeckungsberechnung – für jeden Pixel wird eine Tiefeninformation berechnet / gespeichert – diese bestimmt welche Elemente einer Szene für die Kamera sichtbar sind und somit gerendert werden müssen.

Answer 180

Field of View (FOV) beschreibt den sichtbaren Bereich, der von einer Kamera oder einem Betrachter in einer Szene erfasst wird.

Answer 181

Radiosity ist ein Verfahren zur Berechnung von Lichteinstrahlung im 3D Raum. Es beruht auf dem Energieerhaltungssatz – somit kann jede Fläche eine Lichtquelle darstellen. Im Gegensatz zu Raytracing ist Radiosity nicht kameraabhängig – die Qualität der Lichtberechnung ist großartig, die Performance äußerst schlecht. Aufgrund der enormen Rechenzeiten und den mittlerweile hochqualitativen Path Tracing Renderer wird Radiosity heutzutage nicht mehr eingesetzt.

Answer 182

Raytracing Kalkulation (Sie betont die Bereiche, in denen Licht weniger gut hinkommt, wie Ecken und Kanten) --> Kontaktschatten Definition: Ambient Occlusion (AO) ist eine Technik die den Schattenwurf (Kontaktschatten) durch Soft Global Illumination/Umgebungslicht simuliert * Dunkelheit ensteht in Ecken und Risse, wo Global Illumination verdeckt oder blockiert ist Man braucht kein Licht um AO zu berechnen, man braucht Rays! Verwendung: Erhöht den Realismus von 3D-Szenen (Objekte würden sonst oft so wirken als würden sie schweben) Berechnet die Verdunkelung in Bereichen, wo Objekte einander nahe kommen. Normaler Erscheinungsort an Objekten: Unter Möbeln oder an Sockeln, wo das Licht von Wänden blockiert wird, In Ecken und Vertiefungen. An Kontaktpunkten zwischen Objekten.

Answer 183

Ambient Occlusion hilft dabei, dass Bilder in Spielen oder Filmen realistischer aussehen, indem es Schatten an Stellen hinzufügt, wo es normalerweise dunkler ist, wie zum Beispiel in den Ecken eines Zimmers oder unter Möbeln. Baked AO: Vorkalkuliert und in Texturen gespeichert; rechenaufwändig in der Erstellung, aber performant im Spiel. Screen Space Ambient Occlusion (SSAO): Pixel Shader: Analysiert Tiefenpunkte (Z-Buffering) zur Berechnung der Occlusion. Dynamisch: Echtzeit-Berechnung, konsistent mit der Kameraansicht. GPU-basiert: Läuft über die Grafikkarte, einfach zu implementieren. Horizon-Based Ambient Occlusion: Höchste Qualität: Erzeugt detaillierte Schatten basierend auf der Umgebung. Performance: Höchster Leistungsaufwand, daher weniger häufig verwendet.

Answer 184

Global Illumination ist eine Rendering-Technik, die indirektes Licht und Lichtreflexionen in einer Szene simuliert, um realistischere Bilder zu erzeugen.

Answer 185

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.

Answer 186

* ein auf Aussendung von Strahlen (RAYS) basierender Algorithmus zur Verdeckungsberechnung = kamerabhängig * Berechnung von Schatten, Reflexionen, Refraktionen * über Path-Tracing Global Illumination Berechnung * sehr rechenintensiv, 2018 erstmals in einer Game-Engine Funktionsweise: Strahlensendung: Ein Ray wird von jedem Pixel der Bildfläche (Image Plane) der Kamera ausgesendet. Objekterkennung: Der Ray bewegt sich, bis er auf ein Objekt trifft. Lichtberechnung: Vom Treffpunkt (BOUNCE) des Rays wird geprüft, ob Lichtquellen das Objekt erreichen oder blockiert sind. Reflexion und Refraktion: Für Reflexionen und Brechungen werden zusätzliche Rays entsprechend den Materialeigenschaften des Objekts ausgesendet. Global Illumination: Über Path Tracing können indirekte Lichtquellen (Global Illumination) berücksichtigt werden. Super Sampling: Sendung mehrere Rays pro Pixel (Super Sampling) verbessern die Bildqualität und reduzieren Aliasing. Probleme: Raytracing kann rechenintensiv sein, da es viele Rays und Berechnungen benötigt, um realistische Bilder zu erzeugen.

Answer 187

Raytracing: traces path of individual rays from the camera to the scene (surfaces) - (reflections, refractions, shadows) Path tracing: Raytracing but better => primary rays + multiple secondary rays + multiple ray bounces => GI, caustics, indirect lighting etc.

Answer 188

Depth Map Shadows sind eine gängige Technik in der 3D-Computergrafik zur Schattenerzeugung. Sie basiert auf der Erstellung einer Depth Map von der Perspektive der Lichtquelle aus und der Verwendung dieser Informationen, um zu bestimmen, welche Bereiche der Szene im Schatten liegen. Shadow Mapping - Berechnung: Lance Williams (1978) beschrieb in seinem Paper „Casting Curved Shadows on Curved Surfaces“ das Shadow Mapping-Verfahren. Dabei wird aus der Sicht der Lichtquelle ein Depth Map (Z-Kanal) erstellt, diese speichert, welche Punkte im Licht liegen und welche im Schatten. Diese Map wir beim Rendering in die Scene projeziert und damit der Schatten berechnet wird. Probleme: - Halbtransparente Schatten: Shadow Mapping kann keine Schatten von halbtransparenten Objekten korrekt berechnen. - Auflösung: Die Genauigkeit der Schatten ist durch die Auflösung der Depth Map begrenzt, was zu Artefakten wie „Schatten-Spritzern“ führen kann.

Answer 189

Reflektions- und Refraktionsgesetz: Der Einfallswinkel entspricht dem Ausfallswinkel des Lichts. Energieerhaltung: Reflektiertes Licht ist immer weniger als das eingestrahlte Licht. BRDF & BSDF: Akkurate Modelle zur Beschreibung der Lichtverteilung (Bi-Directional Reflectance Distribution Function und Bi-Directional Scattering Distribution Function). Fresnel-Reflexionen & IOR: Fresnel-Effekte und der Index of Refraction beeinflussen die Lichtreflexion. Materialtypen: Dielektrika reflektieren die Lichtfarbe, Metalle reflektieren ihre eigene Farbe. Linear Spaced Rendering: Einheitlicher Farbraum für Texturen und Shader, z.B. Glossiness/Roughness in Linear, Base Color in sRGB. Spektral Path Tracing: Sehr präzises Rendering, das eine physikalisch korrekte Lichtberechnung bietet.

Answer 190

Farbmanagement: Renderings werden im linearen Farbraum exportiert, um eine präzise Lichtberechnung zu gewährleisten. Hohe Bitrate: Export in 16 oder 32 Bit pro Kanal, um eine hohe Bildqualität und Nachbearbeitungsflexibilität zu sichern. Keine Tonemapping: Rendering erfolgt ohne Tone Mapping, um Farbveränderungen zu vermeiden und die Bilddaten unverfälscht zu erhalten. Texturkonvertierung: Texturen werden ebenfalls in einem passenden Farbraum bearbeitet und konvertiert, um Konsistenz im Workflow zu gewährleisten.

Answer 191

Renderpasses: Teilen ein Bild in verschiedene Kanäle auf, z.B. Reflection Pass, Diffuse Pass, um Flexibilität in der Post-Production zu ermöglichen. Neben sichtbaren Passes gibt es auch Info Passes (wie ZDepth) und Utility Passes (wie Crypto Matte) für spezielle Effekte wie Depth of Field oder Motion Blur. Renderlayers: Ordnen verschiedene Objekt-Sammlungen in logischen Gruppen, z.B. Background, Character. Dies erleichtert die Organisation und das Compositing im finalen Bild.

Answer 192

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.

Answer 193

Biased Rendering verwendet Abkürzungen und Annahmen zur Beschleunigung des Renderings, während unbiased Rendering physikalisch genaue Simulationen durchführt.

Answer 194

CPU-Rendering: Verwendet die zentrale Prozessoreinheit (CPU). Präzise, aber langsamere Verarbeitung. Gut für komplexe Aufgaben. GPU-Rendering: Nutzt die Grafikprozessoreinheit (GPU). Schnelle Verarbeitung großer Datenmengen. Gut für schnelle Vorschau und Echtzeit-Rendering.

Answer 195

Echtzeit-Rendering erzeugt Bilder so schnell, dass sie sofort angezeigt werden können, oft verwendet in Videospielen und interaktiven Anwendungen.

Answer 196

Eine Renderfarm ist ein Netzwerk von Computern, die zusammenarbeiten, um komplexe Renderaufgaben zu beschleunigen.

Answer 197

* Light Linking: Kann bestimmte Objekte beleuchten, andere nicht, obwohl sie es sollten (artistic lighting) * Schattenfarbe kann angepasst werden/Schatten ausgeschaltet * Lichtquelle kann Invisible sein * Entfernung: keine Einschränkungen/Unendlichkeit * Kein Energieverlust * Beliebige Lichtintensität möglich

Answer 198

Der Energieerhaltungssatz stellt sicher, dass die Gesamtmenge an Energie (Licht) konstant bleibt. So kann Reflektiertes Licht nicht stärker sein, als vor der Reflektion. Bei jedem Bounce geht Energie verloren, was zur Dämpfung des Lichtes führt.

Answer 199

Point Light: Strahlt in alle Richtungen von einem Punkt. Directional Light: Parallelstrahlen, wie Sonnenlicht. Spot Light: Kegelförmiger Lichtstrahl, wie eine Taschenlampe. Area Light: Licht von einer Fläche, für sanfte Schatten. Ambient Light: Diffuses Grundlicht. Mesh Light: Lichtquelle, die auf der Geometrie eines Polygons basiert, gut für realistische Beleuchtung. Volumetric Lighting: Licht, das innerhalb eines definierten Volumens sichtbar ist. Image-Based Lighting (IBL): Nutzung von HDR-Bildern für realistisches Licht und Reflexionen.

Answer 200

Grundbeleuchtung die keinen Spezifischen Punkt hervorhebt. * Sollte man laut Michi nie, Fangfrage!!!

Answer 201

Erfinder: Paul Debevec. Methode: IBL verwendet 360-Grad-Bilder, die durch Stitchen vieler Fotos oder durch die Aufnahme einer Chrome-Kugel (Light Probe) erstellt werden. Alternativ kann eine 360-Grad-Kamera verwendet werden. Vorteil: Monte Carlo Raytracing mit Importance Sampling hat die Performance dieser Technik erheblich verbessert. - CG Integration - Methode zur Schaffung realistischer Beleuchtung für 3D-Szenen mit High Dynamic Range Images (HDRIs).

Answer 202

HDR-Bilder erfassen einen größeren Dynamikbereich von Licht und Schatten, während normale JPEGs oft in vielen Bereichen der Belichtung begrenzt sind.

Answer 203

NPR: Non-Photorealistic Rendering. Definition: Erzeugt stilisierte, künstlerische Bilder statt fotorealistische. Ziele: Zeichentrick, Comics, impressionistische Effekte. Techniken: Cel-Shading, Skizzen-Linien, Aquarelleffekte. Nutzen: Einzigartige visuelle Stile, emotionale oder künstlerische Ausdrücke.

Answer 204

Ein Toonshader ist ein Rendering-Effekt, der 3D-Objekten ein künstlerisches, cartoonartiges Aussehen verleiht, oft durch die Verwendung von Farb- und Schattierungsrampen.

Answer 205

* Stilisierter Look: Outlines, Shader Ramp, Different Patterns for Shadow & Light * Hartes Licht/Schatten: Scharfe, klare Übergänge zwischen Licht und Schatten. Toon Shader verwenden zwar die Informationen der Lichtquellen, interpretieren sie jedoch so, dass ein unrealistischer/stilisierter Look entsteht.

Answer 206

Look: Gestufte Helligkeitsstufen: Statt eines kontinuierlichen Lichtabfalls werden Lichtstufen in klare, separate Bereiche unterteilt. Outlines: Charakteristische schwarze oder farbige Umrisse, die den Cartoon-Look verstärken. Erstellung: Non-Photorealistic Rendering (NPR): Der Toonshader gehört zur NPR-Kategorie, die nicht photorealistische, stilisierte D arstellungen ermöglicht. Cell Shader: Oft verwendet, um den Toon-Look zu erzeugen, indem Lichtstufen in Zonen unterteilt und harte Kanten statt sanfter Übergänge verwendet werden. Zusammenfassung: Der Toonshader erstellt einen cartoonhaften Look durch schrittweise Helligkeitsstufen und betont Outline-Effekte.

Answer 207

(Bidirectional Reflectance Distribution Function) Das BRDF beschreibt, wie Licht von einer Oberfläche in verschiedene Richtungen reflektiert wird. zb. Topfunterseite BRDF & BSDF: Akkurate Modelle zur Beschreibung der Lichtverteilung (BSDF = Bi-Directional Scattering Distribution Function).

Answer 208

Specular Highlights sind helle Lichtreflexe auf glänzenden Oberflächen, während Reflexionen die Spiegelung der Umgebung auf der Oberfläche eines Objekts darstellen.

Answer 209

* muss von jeder Richtung funktionieren (Animation, Detail) * optimierte Topologie für Game Engines * so viele Informationen wie möglich in Maps baken (Normals, AO) * so wenig Materials wie möglich * LODS (Level of Detail) * Pre-baked Mip-Maps

Answer 210

* Blendshapes nicht so performant * Physics eher binden als simulieren (Cloth) * baked Simulation Loops

Answer 211

* Animation muss von allen Anischten funktionieren * Animationen sind gebaked und in Form von Loops, die ineinander geblendet werden

Answer 212

* mehr aggressiv bei Games * Texturen in zweier Potenzen (werden in zweier Potenzen hochgerechnet) * Mip Maps vorher baken

Answer 213

* mithilfe von Joints, Blendshapes sind nicht performativ

Answer 214

* Distanz abhängige Dezimierung der Geometrie und Mip-Mapping von Texturen * in Unreal Engine werden LODs durch Nanite ersetzt (Trianguliert Meshes dynamisch)

Answer 215

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)

Answer 216

Joints für Facial Animation: In Game Engines werden Gesichtsanimationen häufig durch Joints und Rigging realisiert, um eine performante und kontrollierte Animation zu ermöglichen. Blendshapes: Blendshapes sind weniger performant in Game Engines, da sie viele Berechnungen und komplexe Mesh-Deformationen erfordern.

Answer 217

Vielseitigkeit: Animationen müssen aus allen Blickwinkeln funktionieren und realistisch wirken. Gebaked und Loops: Animationen werden gebaked und in Loops organisiert, um nahtlose Übergänge zu ermöglichen.

Answer 218

Blendshapes: Können in der Performance eingeschränkt sein, da sie viele verschiedene Geometrien speichern müssen. Physics: Bei physikalischen Simulationen wie Cloth-Simulationen ist es oft besser, diese zu binden statt in Echtzeit zu simulieren. Alternativ können Simulationen vorab gebaked werden. Bone Skalierung: Die Skalierung von Bones wird nicht immer von allen Systemen unterstützt und kann zu Problemen führen.

Answer 219

Realtime Light * berechnet Helligkeitswerte an Oberflächen in Echtzeit * wirft Schatten bis hin zur Shadow Distance * Rechenintensiv Baked light * Light Maps, Auflösungsabhängig * Eigenschaften der baked Lights können in Runtime nicht geändert werden * Lights Maps UVs unverzerrt * dynamische Game Objekte bekommen keinen Schatten von Baked Lights (rechenkostensparend, aber verwenden mehr RAM) Mixed Light * kombiniert Baked Light und Realtime

Answer 220

Berechnet Helligkeitswerte an Oberflächen in Echtzeit. Wirft Schatten bis hin zur Shadow Distance. Rechenintensiv. Nur Direct Light (Schatten komplett schwarz).

Answer 221

- Light Maps: Baked Lichter werden in Light Maps gespeichert und sind auf die Auflösung angewiesen. - Eingeschränkte Anpassung: Eigenschaften der gebackenen Lichter können zur Laufzeit nicht verändert werden. - Reflektionen: Baked Lights erscheinen nicht in Reflektionen. - Dynamische Objekte: Erhalten keine Schatten von gebackenen Lichtern. - Leistung vs. Speicher: Rechenkostensparend, aber erfordern mehr Arbeitsspeicher. - UV-Unverzerrung: Light Maps erfordern möglichst unverzerrte UVs aller Objekte.

Answer 222

- Kombination: Vereint Baked Light und Realtime Lighting. - Indirektes Licht: Nutzt baked lighting für indirekte Beleuchtungseffekte. - Echtzeit-Schatten: Ermöglicht Echtzeit-Schatten für dynamische Objekte. - Anwendung: Ideal für Szenen, die sowohl statische als auch dynamische Beleuchtung benötigen. Zb. Arcade

Answer 223

Planar Reflections Reflektionen auf flachen Flächen. Cubemaps Texturen auf einem Würfel für Umgebungsreflexionen. Erweiterung von Planar Reflections. Screen Space Reflections (SSR) Reflektiert auf Basis des Geometry Buffers. Nur sichtbare Objekte werden reflektiert, ideal in Kombination mit Cubemaps. Reflection Probes Funktion: Erfasst 360-Grad-Bilder als Cubemap zur Reflexionserzeugung für reflektierende Materialien. Raytracing Funktion: Berechnet Reflektionen durch Raytracing im Z-Buffer und Geometry Buffer, sehr rechenintensiv. NVIDIA optimiert mit CUDA Cores.

Answer 224

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

Answer 225

Schneewittchen 1937 (in Farbe)

Answer 226

Ben Laposkys “Oscillon Number Four” (1950) ist eines der ersten Beispiele für computergenerierte Kunst. Er nutzte ein Oszilloskop und Analogcomputer, um komplexe Wellenmuster zu erzeugen und zu fotografieren. Diese bahnbrechende Arbeit verband Kunst und Technologie und beeinflusste die Entwicklung der digitalen Kunst.

Answer 227

1975 Bùi Tường Phong

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