Beschleunigungsverfahren für Echtzeit 3D-Computergrafik

Zusammenfassung

Alle bisher gezeigten Beispiele für interaktive 3D-Computergrafik haben Eines gemeinsam: die Szene besteht aus einem einzigen oder allenfalls wenigen Objekten, die in der Regel vollständig im sichtbaren Volumen (Viewing Frustum) enthalten sind. Diese einfachen Szenen sind ideal, um die grundlegenden Prinzipien der Computergrafik anhand von OpenGL darzustellen. Reale Anwendungen, wie sie in Kapitel 4 vorgestellt werden, besitzen im Gegensatz zu den Lehrbeispielen eine sehr viel größere Szenenkomplexität. Ein LKW-Simulator z.B. benötigt als Geländedatenbasis schon mal eine Großstadt und einen Landstrich mit Autobahnen, Landstraßen und Dorfstraßen. Ein Bahn-Simulator benötigt evtl. ein Schienennetz von mindestens 1000 km Strecke und ein Flug-Simulator evtl. sogar ein Modell der gesamten Erdoberfläche. Hinzu kommen meist noch eine Vielzahl weiterer Verkehrsteilnehmer, wie Personen, Tiere, Fahrzeuge und Flugzeuge, die selbst wieder eine große Komplexität aufweisen. Für ein normales OpenGL-Programm ergeben sich daraus zwei grundlegende Probleme:

• Es entsteht eine Unmenge an Programmcode, um all die Millionen von Vertices des Geländemodells und der animierbaren Objekte zu spezifizieren.

• Selbst mit der enormen Leistungsfähigkeit heutiger Grafikhardware ist es in der Regel unmöglich, das gesamte Gelände und alle animierbaren Objekte gleichzeitig zu rendern.