Die Theorie hinter 3D-Grafik: So entstehen virtuelle Welten

Zukunft und Fazit

In der 3D-Technik werden immer neue Features eingeführt, die sich jedoch nicht immer sofort durchsetzen können, sondern erst durch neue Hardware und Software in der Praxis auftauchen. Meist werden auch verschiedene Techniken mit gleichem Ziel entwickelt, wobei sich aber oft nur ein Standard etabliert. Einigen dieser neuen Features möchte ich besondere Aufmerksamkeit schenken:

Feature	Funktionsweise
Stencil Buffer	Der Stencil Buffer (Schablonenpuffer) ist mit 8 Bit codiert, er wird dazu verwendet, um die Teile des berechneten Bildes, die sich nicht ändern, zu speichern. Dadurch werden Ressourcen gespart, die für andere Berechnungen zur Verfügung stehen.
Alpha Blending	Der Alpha-Kanal ist ein Teil des Farbspeichers. Einem Bildpunkt wird dabei nicht nur ein Farbwert zugeordnet, sondern auch ein Transparenzwert. Wird solch ein Farbkanal auf ein Pixel angewandt, spricht man von Alpha Blending. Das Verfahren dient dazu, Transparenzeffekte wie bei Feuer, Wasser und Rauch umzusetzen. Es wird häufig bei Computerspielen angewendet.
Accumulation Buffer	In diesem Speicherpuffer werden die für die Ausgabe vorgesehenen Bilder mit Effekten wie z.B. Motion Blur oder Anti-Aliasing "verfeinert".
Z-Occlusion-Culling	Oft sind viele Objekte nicht im nächsten berechneten Bild vorhanden. Beim Z-Occlusion-Culling werden diese Objekte erkannt, und gar nicht erst in die 3D-Pipeline geschickt, um Rechenzeit zu sparen.

In Grafikkarten werden immer neue Features integriert, oftmals aus dem Grund, neue Software direkt über Hardware zu unterstützen und die CPU nicht durch Emulationsprozesse zu belasten. Grafikkarten werden immer schneller, können immer mehr Polygone pro Sekunde darstellen und mittlerweile riesige Szenen in Echtzeit berechnen.

Es bleibt grundsätzlich zu beachten, dass dieser Artikel keinen Anspruch auf Vollständigkeit stellt, dennoch aber wesentliche Grundlagen zum Verständnis von 3D-Darstellung vermitteln soll. Diese Dokumentation ist geistiges Eigentum von Nico Christoph und Andreas Drobisch. Jegliche Weiterverwendung in allen erdenklichen Formen bedarf einer schriftlichen Zustimmung der Autoren.

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