Algorithmus (Computergrafik)

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Quelle: Wikipedia. Seiten: 69. Kapitel: Raytracing, Radiosity, Antialiasing, Z-Buffer, Bresenham-Algorithmus, Hard-core-Prozess, Skalierung, Rasterung von Polygonen, Algorithmen für hierarchisches Layout, Marching Cubes, Hough-Transformation, Graphzeichnen, Image Growing, Algorithmus von Cohen-Sutherland, De-Casteljau-Algorithmus, Garland-Heckbert-Algorithmus, Scanline-Algorithmus, Final Gathering, Chainmail, Adam7, Demosaicing, Marching Squares, Photon Mapping, Floodfill, Clipping, Haloed-Line-Algorithmus, Warnock-Algorithmus, Algorithmus von Sutherland-Hodgman, Depth-Sort-Algorithmus, Footprint Assembly, Weiler-Atherton-Algorithmus, Roberts-Algorithmus, Blinn-Beleuchtungsmodell, Path Tracing, Floyd-Steinberg-Algorithmus, Maleralgorithmus, Particle Tracing, Light Ray Tracing, Worley noise, Median Cut. Auszug: Raytracing (dt. Strahlverfolgung oder Strahlenverfolgung, in englischer Schreibweise meist ray tracing) ist ein auf der Aussendung von Strahlen basierender Algorithmus zur Verdeckungsberechnung, also zur Ermittlung der Sichtbarkeit von dreidimensionalen Objekten von einem bestimmten Punkt im Raum aus. Ebenfalls mit Raytracing bezeichnet man mehrere Erweiterungen dieses grundlegenden Verfahrens, die den weiteren Weg von Strahlen nach dem Auftreffen auf Oberflächen berechnen. Prominenteste Verwendung findet Raytracing in der 3D-Computergrafik. Hier ist der grundlegende Raytracing-Algorithmus eine Möglichkeit zur Darstellung einer 3D-Szene. Erweiterungen, die den Weg von Lichtstrahlen durch die Szene simulieren, dienen, ebenso wie das Radiosity-Verfahren, der Berechnung der Lichtverteilung. Weitere Anwendungsgebiete von Raytracing sind die Auralisation und Hochfrequenztechnik. Mit Raytracing berechnetes Bild Vor der Entwicklung von Raytracing bestand das junge Gebiet der 3D-Computergrafik im Wesentlichen aus einer Reihe von ¿Programmiertricks¿, die versuchten, die Schattierung von beleuchteten Objekten nachzuahmen. Raytracing war der erste Algorithmus auf diesem Gebiet, der einen gewissen physikalischen Sinn ergab. Das erste mit Raytracing berechnete Bild wurde 1963 an der University of Maryland auf einem oszilloskopartigen Bildschirm ausgegeben. Als Entwickler des Raytracing-Algorithmus gelten oft Arthur Appel, Robert Goldstein und Roger Nagel, die den Algorithmus Ende der 1960er Jahre veröffentlichten. Weitere Forscher, die sich zu dieser Zeit mit Raytracing-Techniken beschäftigten, waren Herb Steinberg, Marty Cohen und Eugene Troubetskoy. Raytracing basiert auf der geometrischen Optik, bei der das Licht als eine Gruppe von Strahlen verstanden wird. Die beim Raytracing verwendeten Techniken wurden bereits wesentlich früher, unter anderem von Linsenherstellern, verwendet. Heute verwenden viele Renderer (Computerprogramme zur Erzeugung von Bildern aus einer 3D-Szene) R