TY - GEN A1 - Juttner, Carsten T1 - Echtzeit-Verfahren zur Beleuchtung einer computergenerierten 3D-Szene mit Videotexturen N2 - Der Autor stellt eine Methode vor, um einer computergenerierten Szene auf neue Art und Weise zusätzlichen Realismus zu verleihen. Er tut dies unter Erweiterung des traditionellen festen Shadingmodells durch Bildsequenzen (nachfolgend Videotextur genannt), welche die Oberflächen anderer Objekte innerhalb einer Szene in Echtzeit beleuchten. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Beispielanwendung erstellt, in der eine vorbeiziehende Landschaft (Videotextur) auf den Innenraum eines computergenerierten Zuges (3D-Polygon-Geometrie) einen Beleuchtungseinfluß ausübt. Diese Integration von real gefilmtem Material und computergenerierten Bildern ist eine übliche Vorgehensweise bei Spezialeffekten für Film und Fernsehen, aber erst seit kurzem bietet die durchschnittliche PC-Grafikhardware entsprechende Möglichkeiten unter Echtzeitbedingungen an. Um dieses Vorhaben umzusetzen wird umfangreicher Gebrauch der OpenGL Shader- Hochsprache gemacht, durch die ein Shaderentwickler in der Lage ist, mit einem C-ähnlichen Programm die Pixelberechnungsfunktionalität der Grafikkarte seinen W ünschen entsprechend anzupassen. N2 - The author presents a novel approach to add an additional degree of realism to a computer generated scene by using a sequence of images (called video texture) to light up other objects in real time. He does this by enhancing the traditional fixed shading model using the video textures as part of the light properties. An exemplary application showcases this approach by using a filmed landscape (video texture) which affects the lighting of the interior of a computer generated train (3D polygonal geometry). Combining filmed material and computer generated images has long been standard practice in special effects departments but it was not until recently that the average graphics hardware is becoming capable to produce these effects in realtime. To accomplish the given task the author makes extensive use of the OpenGL high-level shader language (GLSL) which lets the shader developer write C-like programs to alter the behaviour of the graphics card's pixel computing functionality which previously was fixed to only a limited set of operations. T2 - Method for lighting a computer generated 3D scene in real time using video textures KW - Shadersprache KW - Echtzeit KW - Videotexturen KW - Visualisierung KW - Grafikprozessor KW - shading language KW - real time KW - video textures KW - visualisation KW - graphics processor unit KW - FHD KW - Diplomarbeit Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:due62-opus-1633 CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Struchholz, Holger T1 - Interaktive Visualisierung und Abhörung zur Klangabstrahlung von Musikinstrumenten – Interpolation und Filterung mehrkanaliger Aufnahmen unter Verwendung der geometrischen Relationen N2 - Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer virtuellen Umgebung, die das charakteristische Klangabstrahlverhalten eines Musikinstruments in Echtzeit erfahrbar macht. Es wird eine virtuelle Umgebung geschaffen, in der sich der Benutzer frei um ein Musikinstrument bewegen kann und in Echtzeit ein akustisches und visuelles Feedback erhält. Durch die Verbindung der auditiven und visuellen Elemente und die Möglichkeit der Interaktion, wird das Erleben und die Wahrnehmung der Effekte intensiviert. Die Simulation des charakteristischen Klangabstrahlverhaltens erfolgt nicht durch eine rechenaufwändige Klangsynthese wie z.B. Physical Modeling, sondern basiert auf der Lautstärkeinterpolation einer Mehrkanalaufnahme. Die Verwendung der realen Aufnahmen ermöglicht eine annähernd naturgetreue Abbildung des Klangabstrahlverhaltens und ist, im Gegensatz zu rechenaufwändigen Klangsyntheseverfahren, echtzeitfähig. Zusätzlich wurde ein einfacher Filter entwickelt, der das charakteristische Klangabstrahlverhalten des Instruments eher qualitativ simuliert und sich problemlos in Echtzeit 3D-Anwendungen implementieren lässt. Die beiden entwickelten Methoden zur Simulation des Klangabstrahlverhaltens wurden mittels Spektralanalyse und anhand eines durchgeführten Hörtests auf ihre Funktionalität und ihre Gültigkeit überprüft. N2 - This project aims at developing a virtual environment allowing the characteristic sound radiation patterns of a musical instrument to be experienced in real-time. A virtual environment will be created within which the user may freely move around a musical instrument, thereby receiving acoustic and visual feedback in real-time. Both the experience and the perception of auditory and visual effects are intensified by the combination of acoustic and visual elements, as well as the option of user interaction. The simulation of characteristic sound radiation pattern is based on interpolating the volume of a multi-channel recording, rather than a computationally intensive sound synthesis, as, for example, Physical Modeling. In contrast to computationally intensive sound synthesis, the use of real recordings offers a near-natural mapping of the sound radiation patterns in real-time. Additionally, a simple filter has been developed enabling the qualitative simulation of an instrument’s characteristic sound radiation patterns to be easily implemented within real-time 3Dapplications. Both methods of simulating sound radiation patterns have been evaluated with respect to their functionality and validity by means of a spectral analysis and an auditory experiment. KW - Klangabstrahlverhalten KW - Musikinstrumente KW - Echtzeit KW - Audiosimulation KW - FHD KW - Diplomarbeit Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:due62-opus-1727 CY - Düsseldorf ER -