Media Engineering (Fach) / Vektorgrafik (Lektion)

Media Engineering 4. Semester

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• Wofür wurde Vektorgrafik früher benutzt? Vektorgrafik wurde früher für Bildschirme und Plotter verwendet ‐Heute nur noch für Plotter.‐Beim Plotter wird ein Zeichenstiftbewegt, der entweder angehobenoder abgesenkt ist.‐Bewegung durch Fahrbefehle
• Grundlegende Tatsachen zu Pixeln und Vektoren im 2D-Raum Jeder Pixel besitzt eindeutige Koordinaten‐Reihen und Spaltennummerierung•Jeder Punkt im 2D-Raum besitzt eindeutige Koordinaten‐Distanz Ursprung -> Punkt Vektor = Ortsunterschied zwischen zwei Punkten•Komponenten ergeben sich aus Subtraktion der Koordinaten•Gerade Linien und Kurven können durch mathematische Gleichungen beschrieben werden
• Wo wird Vektorgrafik noch angewandt? Überall dort wo Performance knapp ist bzw. hohe Kompatibilität und kleine Dateigröße gefragt ist…‐Viele Flashgames‐PDF/Postscript‐Teils auf mobilen Plattformen wie Nintendo DS‐Im Web: SVG, Shockwave, …•….und hochqualitative, verlustfreieSkalierung und einfache Animation gefragt ist‐Häufig Logos‐Typografie (Pfade)‐CAD / Industrie / Technische Dokumente‐Bestimmte Formen der Medienkunst (Southpark, A Scanner Darkley,…)
• Aus welchen Schritten besteht die 2D-Renderpipline? 1. 2D Vektorobjekte (Erstellung und geometrische Transformation von Vektorobjekten) 2. Transformation (Objekt > Welt) 3. Clipping 4. Transformation (Welt > Bild) 5. Rasterisierung 6. Bildschirmausgabe
• Was ist der Sinn einer 2D Renderpipline? Die Berechnung von Darstellung einer 2D-Vektorgrafik
• Was sind Vektorobjekte? Vektor-basierte Zeichenprogramme und Sprachen verfügen meist über eine Basis-Bibliothek an Formen (Shapes) mit einer entsprechenden mathematischen Repräsentattion. Diese sind:   Rechtecke, Quadrate Ellipsen, Kreise Gerade Linien Bézier Kruven
• Was sind Bézierkurven? Bézierkurven sind paramtetrisierte Kurven höherer Ordnung - "Glatte", "rund gebogene" Kurven   Sie definieren sich über eine Menge von Kontrollpunkten Endpunkte der Kurven sind erster und letzter Kontrollpunkt Die entstehende Kurve liegt stets innerhalb der konvexen Hülle aller Kontrollpunkte Grad der Kurve = Anzahl der Kontrollpunkte -1  
• Was sind Pfade? Mehrere Bézierkurvensegemente werden zu Pfaden kombiniert Diese können geschlossen oder offen sein. Die Endpunkte der Segmente werden Ankerpunkte genannt.
• Wie werden Pfade gezeichnet? Zur Darstellung auf dem Bildschirm wird der Pfad gerendert, in dem die Breite und die Farbe definiert werden Geschlossene Pfade können mit Farben, Farbverläufen und Mustern ausgefüllt werden Ebenso können entlang des Pfades Muster gezogen werden um bsw. eine gestrichelte Linie zu erzeugen
• Was versteht man unter geometrischen Trasformationen? Vektorobjekte können verändert werden, indem die zugrundeliegenden mathematsichen Paramter verändert werden Ein Vektorobjekt wird auf ein andere abgebildet oder transformiert
• Welche sechs Arten der Vektorobjekttransformaion gibt es? Spiegelung Translation Skalierung Rotation Reflektion Scherung
• Was versteht man unter affine Transformationen? Affine Transformationen erhalten gerade Linien und Parallelität ("gutartige Abbildungen") und werden aus den Transformationen (Rotation, Translation, Skalierung und Scherung) zusammengesetzt
• Was ist ein Szenegraph? Der Szenegraph ist eine hierarchische Anordnung der Objekte Sinn: Einzelbearteitung, Gruppierung, Animation, Duplizieren Struktur Logische Anordnung Vererbung von Eigenschaften Blätter = Formen/Polygone Knoten = Transformationen, Gruppierungen Verwendung in 2D/3D
• Was passiert beim Clipping? Berechnung der Objekte die außerhalb des Sichtbereiches liegen Berechnung der Objekte die teilweise im Sichtbereich liegen Grund: Berechnungen einsparen > Performance   ein klassisches Verfahren hierbei ist der Cohen & Sutherland Algorithmus
• Was ist die Idee des Clipping? Teile den gesamten Vektorraum in 9 Bereich und codiere diese mit einem 4 Bit-Code Vordere Bits geben an ob sich die Region im Sichtbereich (00), darüber (10), darunter (01),usw… befinden Jede Start und Endpunkt einer Linie P/Q wird seinem Raum zugewiesen Mithilfe eines Vergleiches nach bitweisem, logischen ODER und bitweisem, logischen UND wird festgestellt ob die Linieden Sichtbereich schneidet
• Was gescheiht bei der Transformation in Bildschirmkoordinaten? Objekte liegen in Koordinaten des Vektorraumes vor Umrechnung in Koordinaten des Ausgabegerätes
• Was versteht man unter Rasterisierung? Unter Rasterisierung versteht man die Umrechnung in Pixel durch Abtastung Rasteralgorithmus: naives Verfahren Endpunkte der Linie bekannt Steigung m berechnen Ablauf:                    - für jeden X-Wert berechne mit Hilfe der Steigung den Y Wert                    - Entscheide durch Rundung des Y-Wertes welches Pixel                      gezeichnet wird
• Welche Algorithmen in der Rasterisierung innerhalb der 2D-Renderpipline gibt es und was tun sie? Painter Algorithmus - Füllen der Polygone ‐Painterfüllt alle Objekte in korrekter Reihenfolge nach dem Szenegraphen,‐Das jeweils zuunterst liegende zuerst. ScanlineAlgorithmus (einfach) ‐Für jede Zeile von yMinnach yMaxbestimme Schnittpunkte mit     Polygonkanten und erhöhe die Parität um 1 (beginnend bei 0)‐Sortiere die Schnittpunkte nach ansteigenden X-Koordinaten‐Fülle alle Pixel mit ungerader Parität
• Was ist der Internet Media Type (MIME)? Internet Media Type ‐auch MIME-Type (nach der Spezifikation) oder Content-Type (nach dem Namen des Feldes) genannt‐klassifiziert die Daten im Rumpf einer Nachricht im Internet. Bei HTTP-Übertragung wird Browser mitgeteilt, welche Daten der Webserver sendet. Auch in E-Mails verwendet, verschiedenen Daten zu klassifizieren Es sind zur Zeit über 130 Subtypen definiert
• Welche MIME Typen (Medientypen) gibt es? Es gibt folgende Medientypen:‐text–für Text‐image–für Grafiken‐video–für Videomaterial‐audio–für Audiodaten‐application–für uninterpretiertebinäre Daten, Mischformate (z. B. Textdokumente mit eingebetteten nichttextuellen Daten) oder Informationen, die von einem bestimmten Programm verarbeitet werden sollen‐multipart–für mehrteilige Daten‐message–für Nachrichten, beispielsweise message/rfc822‐model–für Daten, die mehrdimensionale Strukturen repräsentieren‐example–Beispiel-Medientyp für Dokumentationen

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