Vorlesungsskript Computergraphik II - IWR

2.2. SHADE TREES 21
Abbildung 2.4. Tübingen, links: relativistisch verzerrt, rechts auch unter Berücksichtigung des Doppler Effekts
bei der Ausbreitung des Lichts. Bilder von Ute Kraus.
2.2.1 Reyes-Pipeline und Renderman Interface
Cook, Carpenter und Catmull gelten als die Urheber der sogenanten Reyes-Pipeline (siehe Abb. 2.5).
Die geographische Nähe der Lukasfilm Studios zu Point Reyes (siehe Abb. 2.6) hat dem Akronym aus
Renders everthing you ever saw sicherlich Vorschub geleistet.
Renderman greift diese Pipeline auf und speichert in sogenannten RIB-Files, dem Renderman Interface
Bytestream die Punkte auf der Oberfläche eines Objekts, ihre Orientierung und die Lichtquellen
und übergibt diese einem Surface shader, der daraus Lichtfarbe und Lichtrichtung bestimmt. Wie
aus Abb. 2.5 hervorgeht, stellt das RIB-File die Eingabe für Programme wie beispielsweise 3Delight
dar, die Renderman Formate lesen und in Bilddaten ausgeben können. Renderman ist auf das (Nach-)
Bearbeiten einzelner Frames spezialisiert und beschränkt. Das Programm hat nicht den Anspruch,
Animationen zu erstellen, also zwischen einzelnen Bildern zu vermitteln.
2.2.2 Dicing oder Würfelalgorithmus
Ähnlich zu Catmulls Subdivision Algorithmus für Pixel werden beim Dicing alle Objekte in Mikropolygone
zerlegt, deren Kantenlänge Subpixelgröße hat (Beispielsweise 1/2 Pixel).
(1) Dicing geschieht vor der perspektivischen Transformation, d.h. man schätzt die Größe der Mikropolygone
aufgrund der anschließenden perspektivischen Transformation.
(2) Schattierung geschieht in Weltkoordinaten. Da alle quadrilateralen Polygone unter Pixelgröße
sind, kann mit einfachem Flatshading gearbeitet werden, das nur einen Farbwert für jedes Polygon
kennt.
(3) Das Bild wird in einzelne Rechtecke unterteilt, um nicht alle Gitter von Mikropolygonen und
Subpixelinformationen für das gesamte Bild sequenziell abarbeiten zu müssen. Auf diese Weise ist