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Multisampling

2004-09-24T12:15:31Z

Doj: erste Version

Multisampling ist eine Methode um die Aliasing Effekte zu verringern. Ähnlich dem [[Supersampling]] werden für jedes Pixel (des Zielbildes) zunächst mehrere [[SubPixel]] berechnet, diesmal jedoch zunächst nur deren Z-Werte (siehe [[Tiefenpuffer]]). Nur wenn der Unterschied zwischen den Z-Werten einen Schwellenwert übersteigt, werden die Farbwerte der Subpixel gemittelt und als Farbwert des Pixels benutzt. Ansonsten wird der Farbwert des Pixels direkt (ohne SubPixel) berechnet.

Der Vorteil dieser Methode ist, dass nur an den [[Kante]]n von [[Polygon]]en der Antialiasing Effekt zum Vorschein kommt, hier also die Treppenbildung abgemildert wird. Innerhalb der Polygone werden die Pixeln jedoch herkömmlich berechnet, so dass der Schärfeverlust des [[Supersampling]]s hier nicht auftritt.

==Siehe auch==

[[Supersampling]]

Supersampling

2004-09-24T12:07:03Z

Doj:

Supersampling ist eine Methode um die [[Aliasing]] Effekte zu verringern. Dabei werden, anstatt ein [[Pixel]] direkt zu berechnen, mehrere [[SubPixel]] berechnet, deren gemittelter Farbwert dann die Farbe des Zielpixels ergibt. Man kann alternativ auch sagen, dass das Zielbild in einer höhren Auflösung erzeugt wird und dann auf die Zielgröße verkleinert wird. Dadurch wird vor allem an den [[Kante]]n von [[Polygon]]en der Treppeneffekt verringert. Allerdings erscheint das Bild auch unschärfer, denn die Verkleinerung des Zwischenbildes mit der höheren Auflösung entspricht mathematisch einer Tiefpassfilterung, welche eben die hohen Frequenzen (welche scharfe Kanten erzeugen) entfernt.

==Beispiel==

In diesem Beispiel sollen zwei Polygone dargestellt werden. Bei der normalen Darstellung wird die Farbe des Pixels durch die Farbe des Polygons im Mittelpunkt des Pixels bestimmt. An den Kanten der Polygone entsteht dadurch der Treppeneffekt.

[[Bild:SuperSampling1.png]]

Wird nun jedes Pixel in ein 2x2 Raster unterteilt und die Farbe entsprechend den neuen Mittelpunkten berechnet, dann ergibt sich folgendes Bild:

[[Bild:SuperSampling2.png]]

Die endgültige Farbe ergibt sich nun aus dem Mittel jedes 2x2 Rasters. Dabei entstehen entlang der Trennungslinie zwischen den Polygonen Mischfarben.

[[Bild:SuperSampling3.png]]

==Siehe auch==

Ein ähnliches Verfahren ist das [[Multisampling]].

Texturen

2004-09-24T12:02:23Z

Doj: links auf Pixel und Texel gesetzt

= Texturen =
Eine Textur ist eine Art Bild, welches im Speicher der Grafikkarte abgelegt wird, um dann beim Rendern auf einzelne Polygone oder ganze Objekte gezeichnet zu werden. Die einzelnen Bildpunkte einer Textur werden nicht wie bei sonstigen Bildern im Computer [[Pixel]] sondern [[Texel]] genannt. Durch unterschiedliche Projektion der Textur, wie z.B. Skalieren oder Rotieren, kann ein Texel im späteren Bild einem Pixel, dem Bruchteil eines Pixels oder einer ganzen Gruppe an Pixeln entsprechen.

== Arten ==
Unter OpenGL gibt es (momentan) drei verschiedene Texturtypen :

=== 1D-Textur ===
Eine 1D-Textur ist immer einen Pixel hoch, die Breite ist frei (je nach Hardware allerdings auf 2^n*1 beschränkt) wählbar. 1D-Texturen werden oft als Lookup-Tabellen verwendet, siehe z.B. Abschwächung von Lichtquellen (wo der Abschwächungsfaktor dann in der 1D-Textur liegt) oder die Abstufungen für nicht-photorealistische Effekte wie z.B. einen Comic-Look.

=== 2D-Texturen ===
Die am meisten verwendete Texturenart. Sowohl Breite als auch Höhe sind frei wählbar (je nach Hardware allerdings auf 2^n*2^n beschränkt) und eine 2D-Textur kann man sich als ein "Bild" vorstellen dass auf eine Oberfläche aufgeklebt wird. Im 3D-Echtzeitbereich (im Profi-Bereich ist es oft anders, dort wird meist ganz auf Texturierung verzichtet) werden sogut wie alle Oberflächen über 2D-Texturen realisiert. Allerdings geht der Trend zumindest bei prozeduralen/dynamischen Materialien mehr in Richtung [[Shader]].

=== 3D-Texturen ===
Im Gegensatz zu 2D-Texturen gibt es hier noch eine Tiefe, die auch oft als "Slices" (Scheiben) bezeichnet werden. Hauptsächlich werden diese Texturen für volumetrische Effekte verwendet, und sind daher bei medizinischen Anwendungen weit verbreitet. Allerdings kann man mit diesem Texturentyp noch viele andere Sachen machen, z.B. Animationen, die dann in den Scheiben als Frames abgelegt werden, oder Lichtquellen, wo die Lichtstärke dann als dreidimensionale Funktion in der Textur abgelegt wird. Nachteilig ist allerdings der recht hohe Speicherverbrauch und die Tatsache dass v.a. ältere Grafikkarten 3D-Texturen nur per Software (also sehr langsam) oder gar nicht beherrschen.

== Filter ==
Beim Rendern von Texturen, seien sie nun 1D (gerade linien), 2D (''normale'' Bilder) oder 3D, werden verschiedene Filter angewendet, um gute Bildqualität unter verschiedenen Skalierungen und Betrachtungswinkeln zu garantieren. Häufig werden zusätzlich [[MipMaps]] eingesetzt: Im Grafikspeicher werden mehrere Fassungen einer Textur gehalten, die der Reihe nach etwa 1/4 der vorigen Fläche besitzen. Sie stellen somit verschiedene detalierte Stufen der Textur dar, die je nach angezeigter Größe auf dem Bildschirm von der Grafikkarte ausgewählt werden, um stets ein möglichst flimmerfreies und gutes Bild darzustellen. [http://www.delphigl.com/res/tutorials/texfilter/tutorial.xml]

== Kompressionen ==
Damit möglichst viele und möglichst hochaufgelöste Texturen in den schnellen Grafikkartenspeicher passen und nicht in den langsameren Hauptspeicher ausgelagert werden, können Texturen auch komprimiert werden. Dies hat mehrere Vorteile:
* Es passen wesentlich mehr Texturen in den Grafikkartenspeicher
* Es können höher aufgelöste Texturen verwendet werden
* Die Rendergeschwindigkeit kann erhöht werden, da zum Rendern weniger Daten über den Bus der Grafikkarte geschoben werden müssen

Texel

2004-09-24T12:00:58Z

Doj: link auf Pixel gesetzt

Texel nennt man den [[Pixel]] einer [[Textur]]. Überlicherweise benutzt man die Koordinaten Namen u, v und w zur Bestimmung seiner Position (entsprechend x,y,z).

Textur

2004-09-24T11:59:22Z

Doj: redirect auf Texturen

#REDIRECT [[Texturen]]

Antialiasing

2004-09-24T11:45:50Z

Doj:

Unter Antialiasing versteht man verschiedene Techniken um die Effekte von [[Aliasing]] zu reduzieren. 

Es gibt für die verschiedenen Aliasingeffekte auch entsprechend verschiedene Antialiasing Methoden.

== Antialiasing bei Texturen ==
Bei [[Texturen]] werden hauptsächlich
:[[MipMaps]]
:[[anisotrophisch|anisotrophisches Filtern]]
verwendet.

== Antialiasing an Kanten ==
Um die Treppenbildung an den [[Kante]]n von [[Polygon]]en zu verringen benutzt man
:[[Supersampling]]
:[[Multisampling]]

Supersampling

2004-09-24T11:44:23Z

Doj: erste Version

Supersampling ist eine Methode um die [[Aliasing]] Effekte zu verringern. Dabei werden, anstatt ein [[Pixel]] direkt zu berechnen, mehrere [[SubPixel]] berechnet, deren gemittelter Farbwert dann die Farbe des Zielpixels ergibt. Man kann alternativ auch sagen, dass das Zielbild in einer höhren Auflösung erzeugt wird und dann auf die Zielgröße verkleinert wird. Dadurch wird vor allem an den [[Kante]]n von [[Polygon]]en der Treppeneffekt verringert.

==Beispiel==

In diesem Beispiel sollen zwei Polygone dargestellt werden. Bei der normalen Darstellung wird die Farbe des Pixels durch die Farbe des Polygons im Mittelpunkt des Pixels bestimmt. An den Kanten der Polygone entsteht dadurch der Treppeneffekt.

[[Bild:SuperSampling1.png]]

Wird nun jedes Pixel in ein 2x2 Raster unterteilt und die Farbe entsprechend den neuen Mittelpunkten berechnet, dann ergibt sich folgendes Bild:

[[Bild:SuperSampling2.png]]

Die endgültige Farbe ergibt sich nun aus dem Mittel jedes 2x2 Rasters. Dabei entstehen entlang der Trennungslinie zwischen den Polygonen Mischfarben.

[[Bild:SuperSampling3.png]]

==Siehe auch==

Ein ähnliches Verfahren ist das [[Multisampling]].

Datei:SuperSampling3.png

2004-09-24T11:41:29Z

Doj:

Bild 3 für SuperSampling

Datei:SuperSampling2.png

2004-09-24T11:40:07Z

Doj:

Bild 2 für SuperSampling

Datei:SuperSampling1.png

2004-09-24T11:37:55Z

Doj:

Bild 1 für SuperSampling

AntiAliasing

2004-09-24T10:40:47Z

Doj:

#REDIRECT [[Antialiasing]]

AntiAliasing

2004-09-24T10:40:24Z

Doj: redirect auf Antialiasing gesetzt

#REDIRECT Antialiasing

Antialiasing

2004-09-17T17:12:50Z

Doj:

Unter Antialiasing versteht man verschiedene Techniken um die Effekte von [[Aliasing]] zu reduzieren.
Bei [[Texturen]] werden hauptsächlich [[MipMaps]] und [[anisotrophisch|anisotrophisches Filtern]] verwendet.
Um die Treppenbildung an den [[Kante|Kanten]] von [[Polygon|Polygonen]] zu verringen benutzt man [[Supersampling]] oder [[Multisampling]].

Antialiasing

2004-09-17T17:01:54Z

Doj: Erste Version

Unter Antialiasing versteht man verschiedene Techniken um die Effekte von [[Aliasing]] zu reduzieren. Die gebräuchlichsten sind [[Supersampling]] und [[Multisampling]].

Texel

2004-09-17T16:56:49Z

Doj: Erste Version

Texel nennt man den Pixel einer [[Texturen|Textur]]. Überlicherweise benutzt man die Koordinaten Namen u, v und w zur Bestimmung seiner Position (entsprechend x,y,z).

MipMaps

2004-09-17T16:53:20Z

Doj: bessere Links

Mipmapping, ist eine Technik welche die Darstellungsqualität von Bildern ([[Texturen]]) verbessert, wenn diese kleiner als in der ursprünglichen Größe dargestellt werden (bezogen auf die Auflösung des Bildes in Pixeln). Als angenehmer Nebeneffekt wird normalerweise auch weniger Rechenzeit benötigt, wenn ein Bild mit Hilfe von MipMaps verkleinert dargestellt wird. Dies wird jedoch durch einen vergrößerten Speicherplatzverbrauch zum Ablegen der MipMaps im Speicher (entweder Hauptspeicher oder Grafikkartenspeicher) erkauft.

Wird ein Bild ohne MipMaps verkleinert dargestellt, dann erscheint dieses Bild (besonders bei einer [[Animation]]) oft unruhig, da sich die einzelnen Pixel oft verändern. Den Effekt kann man mit Rauschen oder Krisseln beschreiben und ist in der Regel unerwünscht. Es rührt daher, dass durch die Verkleinerung ausgehend vom Orginalbild die Frequenzen der Zeilen und Spalten nicht korrekt behandelt werden.

Soll aus den [[Texel|Texeln]] der Textur das Zielpixel berechnet werden, so wird man in der Regel mehrere Texel zur Berechnung verwenden (siehe [[bilinear|bilineares Filtern]]). Benutzt man dabei statt der orginal Textur eine Mipmap so spricht man auch von [[trilinear|trilinear Filterung]]. Man kann die Ergebnisse des trinilearen Filterns sogar noch verbessern, indem man den [[anisotrophisch|anisotrophischen]] Filteralgorithmus verwendet.
Das Gegenteil zum Mipmapping ist die [[Interpolation]] bei der Vergößerung von Bildern.

==Beispiel==

Dies ist das Bild in der orginalen Größe von 256x256 Pixeln: [[Bild:Sf256.jpg|San Francisco Skyline]]

Soll nun dieses Bild in 64x64 Pixeln dargestellt werden, so wird normalerweise einfach nur jede 4 horizontale Zeile und jede 4 vertikale Spalte angezeigt: [[Bild:Sf64u.jpg]] Man kann erkennen, dass das Resultat sehr pixelig aussieht (Für Menschen ohne 200% Sehschärfe vielleicht mit einer Bildschirm Lupe etwas nachhelfen :-). Technisch gesprochen wurden die hohen Frequenzen des orginalen Bildes nicht vor dem verkleinern gefiltert, wodurch das Ergebnis durch [[Aliasing]] verfälscht wird.

Beim Mipmapping werden nun verschiedene Versionen des orginalen Bildes im Speicher abgelegt, welche in der Regel jeweils um den Faktor 2 verkleinert sind. Die kleineren Bilder werden dabei jeweils korrekt Frequenz gefiltert verkleinert. Die einzelnen Verkleinerungsstufen nennt man dann MipMaps. Bei unserem Beispielbild würde folgende Bilder im Speicher abgelegt:

[[Bild:Sf256.jpg]] 256x256

[[Bild:Sf128.jpg]] 128x128

[[Bild:Sf64.jpg]] 64x64

[[Bild:Sf32.jpg]] 32x32

[[Bild:Sf16.jpg]] 16x16

[[Bild:Sf8.jpg]] 8x8

(sowie die Größen 4x4, 2x2 und 1x1 Pixel)

Vergleicht man nun das Bild mit 64x64 Pixeln mit dem obigen (nicht korrekt) verkleinertem, so fällt auf, dass die zweite Version wesentlich glatter aussieht. Dies sind die oben erwähnt die nicht mehr vorhandenen zu hohen Frequenzen.

==OpenGL Funktionen==

MipMaps können mit Hilfe der Funktion [[gluBuild1DMipmaps]] und [[gluBuild2DMipmaps]] einfach erzeugt werden. Die MipMaps werden von der Funktion automatisch erzeugt und im Kontext der aktuellen mit [[glBindTexture]] gebundenen [[Texturen|Textur]] aktiviert. Man kann die einzelnen Stufen der MipMap auch manuell erzeugen und an [[OpenGL]] übergeben, dazu ist der zweite Parameter (level) von [[glTexImage1D]], [[glTexImage2D]], [[glTexImage3D]] zu benutzen.

MipMaps

2004-09-17T16:51:34Z

Doj:

Mipmapping, ist eine Technik welche die Darstellungsqualität von Bildern ([[Texturen]]) verbessert, wenn diese kleiner als in der ursprünglichen Größe dargestellt werden (bezogen auf die Auflösung des Bildes in Pixeln). Als angenehmer Nebeneffekt wird normalerweise auch weniger Rechenzeit benötigt, wenn ein Bild mit Hilfe von MipMaps verkleinert dargestellt wird. Dies wird jedoch durch einen vergrößerten Speicherplatzverbrauch zum Ablegen der MipMaps im Speicher (entweder Hauptspeicher oder Grafikkartenspeicher) erkauft.

Wird ein Bild ohne MipMaps verkleinert dargestellt, dann erscheint dieses Bild (besonders bei einer [[Animation]]) oft unruhig, da sich die einzelnen Pixel oft verändern. Den Effekt kann man mit Rauschen oder Krisseln beschreiben und ist in der Regel unerwünscht. Es rührt daher, dass durch die Verkleinerung ausgehend vom Orginalbild die Frequenzen der Zeilen und Spalten nicht korrekt behandelt werden.

Soll aus den [[Texel|Texeln]] der Textur das Zielpixel berechnet werden, so wird man in der Regel mehrere Texel zur Berechnung verwenden (siehe [[bilineares Filtern]]). Benutzt man dabei statt der orginal Textur eine Mipmap so spricht man auch von [[trilinear Filterung]]. Man kann die Ergebnisse des trinilearen Filterns sogar noch verbessern, indem man den [[anisotrophischen]] Filteralgorithmus verwendet.
Das Gegenteil zum Mipmapping ist die [[Interpolation]] bei der Vergößerung von Bildern.

==Beispiel==

Dies ist das Bild in der orginalen Größe von 256x256 Pixeln: [[Bild:Sf256.jpg|San Francisco Skyline]]

Soll nun dieses Bild in 64x64 Pixeln dargestellt werden, so wird normalerweise einfach nur jede 4 horizontale Zeile und jede 4 vertikale Spalte angezeigt: [[Bild:Sf64u.jpg]] Man kann erkennen, dass das Resultat sehr pixelig aussieht (Für Menschen ohne 200% Sehschärfe vielleicht mit einer Bildschirm Lupe etwas nachhelfen :-). Technisch gesprochen wurden die hohen Frequenzen des orginalen Bildes nicht vor dem verkleinern gefiltert, wodurch das Ergebnis durch [[Aliasing]] verfälscht wird.

Beim Mipmapping werden nun verschiedene Versionen des orginalen Bildes im Speicher abgelegt, welche in der Regel jeweils um den Faktor 2 verkleinert sind. Die kleineren Bilder werden dabei jeweils korrekt Frequenz gefiltert verkleinert. Die einzelnen Verkleinerungsstufen nennt man dann MipMaps. Bei unserem Beispielbild würde folgende Bilder im Speicher abgelegt:

[[Bild:Sf256.jpg]] 256x256

[[Bild:Sf128.jpg]] 128x128

[[Bild:Sf64.jpg]] 64x64

[[Bild:Sf32.jpg]] 32x32

[[Bild:Sf16.jpg]] 16x16

[[Bild:Sf8.jpg]] 8x8

(sowie die Größen 4x4, 2x2 und 1x1 Pixel)

Vergleicht man nun das Bild mit 64x64 Pixeln mit dem obigen (nicht korrekt) verkleinertem, so fällt auf, dass die zweite Version wesentlich glatter aussieht. Dies sind die oben erwähnt die nicht mehr vorhandenen zu hohen Frequenzen.

==OpenGL Funktionen==

MipMaps können mit Hilfe der Funktion [[gluBuild1DMipmaps]] und [[gluBuild2DMipmaps]] einfach erzeugt werden. Die MipMaps werden von der Funktion automatisch erzeugt und im Kontext der aktuellen mit [[glBindTexture]] gebundenen [[Texturen|Textur]] aktiviert. Man kann die einzelnen Stufen der MipMap auch manuell erzeugen und an [[OpenGL]] übergeben, dazu ist der zweite Parameter (level) von [[glTexImage1D]], [[glTexImage2D]], [[glTexImage3D]] zu benutzen.

Clipping Plane

2004-09-15T15:51:07Z

Doj: erste Version

Die beiden Clipping Planes werden vom [[OpenGL]] [[Kamera]] Modell benutzt um (zusammen mit dem [[Kamera]] [[Frustum]]) den Bereich zu bestimmen, in welchem Objekte gezeichnet werden. Es wird dabei die Near Clipping Plane (nähere/vordere Schnittebene) und die Far Clipping Place (entfernte/hintere Schnittebene) benutzt. Nur Objekte, welche sich innerhalb dieser beiden [[Ebene|Ebenen]] befinden werden von [[OpenGL]] gezeichnet (natürlich nur solange sie nicht von anderen Objekten verdeckt sind o.ä).

==OpenGL Funktionen==
Der Funktion [[gluPerspective]] werden mit dem 3. und 4. Parameter die Entfernungen der beiden Ebenen übergeben.
Zusammen mit den ersten beiden Parametern ([[FOV|Field of View]] und [[Aspect Ratio|Seitenverhältnis]]) erzeugt gluPerspective ein Frustum.

Datei:Sf128.jpg

2004-09-14T23:55:52Z

Doj:

SF Skyline 128x128

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf16.jpg

2004-09-14T23:55:35Z

Doj:

SF Skyline 16x16

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf256.jpg

2004-09-14T23:55:18Z

Doj:

SF Skyline 256x256

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf32.jpg

2004-09-14T23:55:03Z

Doj:

SF Skyline 32x32

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf64.jpg

2004-09-14T23:54:46Z

Doj:

SF Skyline 64x64

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf64u.jpg

2004-09-14T23:54:27Z

Doj:

SF Skyline 64x64 unfiltered

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Datei:Sf8.jpg

2004-09-14T23:54:09Z

Doj:

SF Skyline 8x8

(c) 2003 by Dirk Jagdmann <doj@cubic.org>

Benutzer:Doj

2004-09-14T23:52:23Z

Doj:

schaut einfach auf http://cubic.org/~doj vorbei

MipMaps

2004-09-14T23:50:58Z

Doj:

Mipmapping, ist eine Technik welche die Darstellungsqualität von Bildern ([[Texturen]]) verbessert, wenn diese kleiner als in der ursprünglichen Größe dargestellt werden (bezogen auf die Auflösung des Bildes in Pixeln). Als angenehmer Nebeneffekt wird normalerweise auch weniger Rechenzeit benötigt, wenn ein Bild mit Hilfe von MipMaps verkleinert dargestellt wird. Dies wird jedoch durch einen vergrößerten Speicherplatzverbrauch zum Ablegen der MipMaps im Speicher (entweder Hauptspeicher oder Grafikkartenspeicher) erkauft.

Wird ein Bild ohne MipMaps verkleinert dargestellt, dann erscheint dieses Bild (besonders bei einer [[Animation]]) oft unruhig, da sich die einzelnen Pixel oft verändern. Den Effekt kann man mit Rauschen oder Krisseln beschreiben und ist in der Regel unerwünscht. Es rührt daher, dass durch die Verkleinerung ausgehend vom Orginalbild die Frequenzen der Zeilen und Spalten nicht korrekt behandelt werden.

Das Gegenteil zum Mipmapping ist die [[Interpolation]] bei der Vergößerung von Bildern.

==Beispiel==

Dies ist das Bild in der orginalen Größe von 256x256 Pixeln: [[Bild:Sf256.jpg|San Francisco Skyline]]

Soll nun dieses Bild in 64x64 Pixeln dargestellt werden, so wird normalerweise einfach nur jede 4 horizontale Zeile und jede 4 vertikale Spalte angezeigt: [[Bild:Sf64u.jpg]] Man kann erkennen, dass das Resultat sehr pixelig aussieht (Für Menschen ohne 200% Sehschärfe vielleicht mit einer Bildschirm Lupe etwas nachhelfen :-). Technisch gesprochen wurden die hohen Frequenzen des orginalen Bildes nicht vor dem verkleinern gefiltert, wodurch das Ergebnis durch Aliasing verfälscht wird.

Beim Mipmapping werden nun verschiedene Versionen des orginalen Bildes im Speicher abgelegt, welche in der Regel jeweils um den Faktor 2 verkleinert sind. Die kleineren Bilder werden dabei jeweils korrekt Frequenz gefiltert verkleinert. Die einzelnen Verkleinerungsstufen nennt man dann MipMaps. Bei unserem Beispielbild würde folgende Bilder im Speicher abgelegt:

[[Bild:Sf256.jpg]] 256x256

[[Bild:Sf128.jpg]] 128x128

[[Bild:Sf64.jpg]] 64x64

[[Bild:Sf32.jpg]] 32x32

[[Bild:Sf16.jpg]] 16x16

[[Bild:Sf8.jpg]] 8x8

(sowie die Größen 4x4, 2x2 und 1x1 Pixel)

Vergleicht man nun das Bild mit 64x64 Pixeln mit dem obigen (nicht korrekt) verkleinertem, so fällt auf, dass die zweite Version wesentlich glatter aussieht. Dies sind die oben erwähnt die nicht mehr vorhandenen zu hohen Frequenzen.

==OpenGL Funktionen==

MipMaps können mit Hilfe der Funktion [[gluBuild1DMipmaps]] und [[gluBuild2DMipmaps]] einfach erzeugt werden. Die MipMaps werden von der Funktion automatisch erzeugt und im Kontext der aktuellen mit [[glBindTexture]] gebundenen [[Texturen|Textur]] aktiviert. Man kann die einzelnen Stufen der MipMap auch manuell erzeugen und an [[OpenGL]] übergeben, dazu ist der zweite Parameter (level) von [[glTexImage1D]], [[glTexImage2D]], [[glTexImage3D]] zu benutzen.

MipMaps

2004-09-14T23:45:52Z

Doj:

Mipmapping, ist eine Technik welche die Darstellungsqualität von Bildern (Texturen) verbessert, wenn diese kleiner als in der ursprünglichen Größe dargestellt werden (bezogen auf die Auflösung des Bildes in Pixeln). Als angenehmer Nebeneffekt wird normalerweise auch weniger Rechenzeit benötigt, wenn ein Bild mit Hilfe von MipMaps verkleinert dargestellt wird. Dies wird jedoch durch einen vergrößerten Speicherplatzverbrauch zum Ablegen der MipMaps im Speicher (entweder Hauptspeicher oder Grafikkartenspeicher) erkauft.

Wird ein Bild ohne MipMaps verkleinert dargestellt, dann erscheint dieses Bild (besonders bei einer Animation) oft unruhig, da sich die einzelnen Pixel oft verändern. Den Effekt kann man mit Rauschen oder Krisseln beschreiben und ist in der Regel unerwünscht. Es rührt daher, dass durch die Verkleinerung ausgehend vom Orginalbild die Frequenzen der Zeilen und Spalten nicht korrekt behandelt werden.

==Beispiel==

Dies ist das Bild in der orginalen Größe von 256x256 Pixeln: [[Bild:Sf256.jpg|San Francisco Skyline]]

Soll nun dieses Bild in 64x64 Pixeln dargestellt werden, so wird normalerweise einfach nur jede 4 horizontale Zeile und jede 4 vertikale Spalte angezeigt: [[Bild:Sf64u.jpg]] Man kann erkennen, dass das Resultat sehr pixelig aussieht (Für Menschen ohne 200% Sehschärfe vielleicht mit einer Bildschirm Lupe etwas nachhelfen :-). Technisch gesprochen wurden die hohen Frequenzen des orginalen Bildes nicht vor dem verkleinern gefiltert, wodurch das Ergebnis durch Aliasing verfälscht wird.

Beim Mipmapping werden nun verschiedene Versionen des orginalen Bildes im Speicher abgelegt, welche in der Regel jeweils um den Faktor 2 verkleinert sind. Die kleineren Bilder werden dabei jeweils korrekt Frequenz gefiltert verkleinert. Die einzelnen Verkleinerungsstufen nennt man dann MipMaps. Bei unserem Beispielbild würde folgende Bilder im Speicher abgelegt:

[[Bild:Sf256.jpg]] 256x256

[[Bild:Sf128.jpg]] 128x128

[[Bild:Sf64.jpg]] 64x64

[[Bild:Sf32.jpg]] 32x32

[[Bild:Sf16.jpg]] 16x16

[[Bild:Sf8.jpg]] 8x8

(sowie die Größen 4x4, 2x2 und 1x1 Pixel)

Vergleicht man nun das Bild mit 64x64 Pixeln mit dem obigen (nicht korrekt) verkleinertem, so fällt auf, dass die zweite Version wesentlich glatter aussieht. Dies sind die oben erwähnt die nicht mehr vorhandenen zu hohen Frequenzen.

==OpenGL Funktionen==

MipMaps können mit Hilfe der Funktion gluBuild1DMipmaps und gluBuild2DMipmaps einfach erzeugt werden. Die MipMaps werden von der Funktion automatisch erzeugt und im Kontext der aktuellen mit glBindTexture gebundenen Texture aktiviert. Man kann die einzelnen Stufen der MipMap auch manuell erzeugen und an OpenGL übergeben, dazu ist der zweite Parameter (level) von glTexImage1D, glTexImage2D, glTexImage3D zu benutzen.

Datei:Sf8.jpg

2004-09-14T23:13:01Z

Doj: SF Skyline 8x8

SF Skyline 8x8

Datei:Sf64u.jpg

2004-09-14T23:12:35Z

Doj: SF Skyline 64x64 unfiltered

SF Skyline 64x64 unfiltered

Datei:Sf64.jpg

2004-09-14T23:12:04Z

Doj: SF Skyline 64x64

SF Skyline 64x64

Datei:Sf32.jpg

2004-09-14T23:11:33Z

Doj: SF Skyline 32x32

SF Skyline 32x32

Datei:Sf256.jpg

2004-09-14T23:11:09Z

Doj: SF Skyline 256x256

SF Skyline 256x256

Datei:Sf16.jpg

2004-09-14T23:10:40Z

Doj: SF Skyline 16x16

SF Skyline 16x16

Datei:Sf128.jpg

2004-09-14T23:07:58Z

Doj: SF Skyline 128x128

SF Skyline 128x128

MipMaps

2004-09-14T23:06:54Z

Doj: