computergrafik

• Nennen Sie zwei Eigenschaften, die NURBS-Kurven besitzen, aber Beziér-Kurven nicht:

  1. mehr als 4 Stützpunkte möglich.
  2. kegelschnitte können exakt beschrieben werden
• Nennen Sie zwei Gründe, warum man für die GPU keine CPU-Programmiersprache wie C oder Java verwendet, sondern eigene Programmiersprachen wie GLSL entwickelt hat:

  1. zusätliche native Datentypen notwendig.
  2. zusätzliche Schlüsselwörter.
• Welche Werte von H, L, S haben Grauwerte im HLS-Farbsystem gemeinsam?

  H ist immer undefined

  S ist immer 0
• Was versteht man in der Computergrafik unter einem TriangleStrip?

  Assemblytyp, wie eine Liste von Vertices in eine Fläche überführt wird:

  drei aufeinanderfolgende Vertices beschreiben Dreieck
• Gegeben ist folgender Ausschnitt eines GLSL – Shaders:

  vec4 v = vec4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);

  vec4 u = vec4(5.0, 6.0, 7.0, 8.0);

  v = u.zxxy;

  v.p = u.t;

  Welchen Wert hat v nach Ausführung der letzten Zeile? v = 7, 5, 6, 6
• Nennen Sie drei Lichtanteile im Phong-Beleuchtungsmodell:

  • ambient
  • diffuse
  • specular
• Nennen Sie zwei Gründe für die Nutzung von Quaternionen in der Computeranimation:

  1. Vermeidet Gimbal Lock.
  2. Effiziente Implementierung.
• Wozu dient der Painter-Algorithmus und in welchen Fällen kann man ihn nicht anwenden?

  Er dient der Verdeckungsrechnung.

  Er hat probleme mit sich zyklisch überlappenden Objekten, die nicht nacht Kamera abstand sortierbar sind.
• Nennen Sie zwei Vorteile des HLS-Farbsystems gegenüber dem RGB-Farbsystem:

  1. Helligkeit ist direkt ablesbar.
  2. einfacher für Menschen zu benutzen
• vec4 v = vec4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);

  vec4 u = vec4(5.0, 6.0, 7.0, 8.0);

  v = u.abba;

  v.t = u.t;

  Welchen Wert hat v nach Ausführung der letzten Zeile? v = 8, 6, 7, 8
• Was versteht man unter einem Lambert-Reflektor?

  Diffuser Reflektor, der einfallendes Licht gleichmäßig reflektiert
• Warum kann man das Clipping besonders einfach in Clipping-Koordinaten durchführen?

  Viewingfrustum wird zu einen Würfel mit definierter Seitenlänge.

  Einfacher vergleich, ob ein Punkt Koordinaten hat, die über die Seitenlänge hinausgehen.
• Um Mper anwenden zu können, muss eine Standardsituation eingehalten werden: Wo muss sich die Kamera befinden?

  (0, 0, d)

  
  

  Wohin muss die Kamera schauen?

  negative z-Richtung

  
  

  Wo muss sich die Projektionsebene befinden?

  z = 0
• Nennen Sie zwei Eigenschaften von Beziér-Kurven:

  1. Es gibt 4 Stützstellen
  2. Die Kurve liegt immer in der konvexen Hülle
• Nennen Sie einen Vorteil den nicht-uniforme B-Splines gegenüber uniformen B-Splines haben:

  Durch mehrfache Knotenwerte kann man eine Kurve exakt durch einen Punkt laufen lassen.
• Worin unterscheiden sich in GLSL uniform-Variablen von attribute-Variablen?

  Uniform-Variablen haben für alle Vertices den gleichen Wert, bei attribute-Variablen ist dieser frei wählbar
• Was versteht man in der Computergrafik unter einem Fragment?

  Ein Flächenstück von der größe eines Pixels, das bei der Rasterisierung entsteht
• Nennen Sie zwei Nachteile von Euler-Winkeln gegenüber Quaternionen:

  1. Gimbal-Lock kann auftreten
  2. Konvention bezüglich Reihenfolge nötig
• Wozu dient die BRDF in der Computergrafik?

  Modeliert die Lichtreflektion an der Oberfläche von Objekten
• Wozu dienen uniform-Variablen in GLSL? Übergeben von Werten auf der Cpu Seite zu Shader auf Gpu Seite, hierbei sind die Werte für alle Vertices gleich.
• Worin unterscheiden sich das Phong-Beleuchtungsmodell und das Phong-Blinn-Beleuchtungsmodell?

  Bei Phong-Blinn ist die Berechnung des Spekularen Lichts vereinfacht.
• Gegeben ist die RGB-Farbe F (0.5, 0.5, 0.5). Gesucht ist eine Farbe F‘, welche einen Grünton darstellt, der dieselbe Helligkeit wie F aufweist. Geben Sie F‘ in RGB und HLS an:

  F‘ in RGB: 0, 1, 0

  F‘ in HLS: 120°, 0.5, 1