Labor für Virtuelles Studio / Virtuelle Realität

Abstract: Untersuchung von Schattenalgorithmen im Virtuellen Studio

Schatten sind in der Computergrafik ein wichtiger Aspekt, der dem Betrachter die räumliche Zuordnung der Objekte ermöglicht. In Echtzeit-Computergrafik- Anwendungen, wie z.B. in Spielen, ist es daher wichtig, Schatten in Echtzeit und so realistisch wie möglich zu erstellen. In verschiedenen Fernsehsendern werden virtuelle Studiosysteme eingesetzt, die die reale Studiodekoration durch computergenerierte Szenen ersetzen. Diese Systeme bringen viele Vorteile mit sich. Um dem Fernsehzuschauer den Eindruck einer realen Szene zu vermitteln, werden auch hier Schatten benötigt. In dieser Arbeit wird ein Studio-Renderer erstellt, mit dem mehrere Shadowmapping-Verfahren getestet werden. Um die Aliasing-Problematik dieses Verfahrens zu minimieren, wird ein PCF-Filter mit verschiedenen Auflösungen untersucht. Als geeignetes Verfahren zur Generierung von weichen Schatten werden das PCSS-Verfahren und VSM-Verfahren untersucht. Bei der Erstellung des Renderers fiel die Auswahl auf geeignete Opensource APIs. Diese haben den Vorteil, dass sie sich in ständiger Weiterentwicklung durch eine große Gemeinde von Entwicklern befinden. Für das Renderingsystem wird die Ogre 3D Grafikengine eingesetzt, die viele Funktionen und Plugins beinhaltet, die für die Funktionalität eines virtuellen Studio- Renderers von Nutzen sind. Für die Übertragung der Trackingdaten wird ein VRPN- Server/Client und die Intersense API eingesetzt. Die Ergebnisse der Arbeit werden im letzten Teil durch die Befragung von Betrachtern und durch die Ermittlung von Frameraten festgehalten.

Keywords:

Schattenalgorithmen, Virtuelles Studio

Betreuer:

Prof. Jens Herder, Dr. Eng./Univ. of Tsukuba
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bonse

Ort:

Die Arbeit wurde im Labor für Virtuelles Studio / Virtuelle Realität durchgeführt.