Back Face Culling

Der Begriff Backface Culling bezeichnet eine Technik der 3D-Computergrafik, mit der ein Großteil von nicht sichtbaren Dreiecken (oder allgemeiner: von Polygonen) einer Szene entfernt wird. Hierdurch wird die Darstellungsgeschwindigkeit erhöht. Bei einem Dreieck ist eine der zwei Seiten durch den Normalenvektor NP als Vorderseite definiert.

Gibt es in der Szene nur geschlossene, massive Objekte, so blickt der Betrachter immer auf solche Vorderseiten. Es ist somit überflüssig die Rückseiten (englisch backfaces) zu zeichnen (da diese ja von anderen Dreiecken verdeckt werden).

Gehen wir also von undurchsichtigen, geschlossenen Objekten aus, so ist ein einfacher Test, um festzustellen ob eine Seite des Objektes gesehen werden kann oder nicht, die Richtung des Normalenvektors NP des Dreiecks mit der Blickrichtung N zu vergleichen.

Normale des Dreiecks (Kreuzprodukt von V1 und V2):

Np = V1xV2

Prüfung, ob Normale in Blickrichtung (Skalarprodukt von Np und N):

N_{p} \cdot N

wobei V1 und V2 orientierte Dreieckskanten sind und N der Blickrichtungsvektor.

Ist das Ergebnis > 0, so ist die Fläche (von vorne) zu sehen, bei einem Ergebnis < 0 nicht (bzw. nur von hinten). Ist eine Fläche sichtbar, werden anschließend die weiteren Schritte der Grafikpipeline durchlaufen. Ist die Fläche nicht zu sehen, durchläuft sie keine weiteren Schritte, wird also verworfen.

Das Backface Culling sollte, um den Gesamtprozess möglichst effizient zu gestalten, möglichst früh angewendet werden. Oftmals ist es der erste Schritt einer Grafikpipeline.

Analog gibt es das Frontface Culling, bei dem die Vorderseiten verworfen werden und nur die Rückseiten eines Objektes gezeichnet werden. Dies wird allerdings nur für besondere Effekte (zum Beispiel den Shadow Volumes) benötigt.

Siehe auch: Frustum Culling

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Back-face culling — In computer graphics, back face culling determines whether a polygon of a graphical object is visible, depending on the position of the camera. It is a step in the graphical pipeline that tests whether the points in the polygon appear in… …   Wikipedia

  • Culling (disambiguation) — Culling may refer to: Culling, the process of removing animals from a group based on specific criteria Back face culling, a way to determine whether a polygon of a graphical object is visible in computer graphics Sir Culling Eardley, 3rd Baronet… …   Wikipedia

  • Shadow volume — Example of Carmack s stencil shadowing in Doom 3. Shadow volume is a technique used in 3D computer graphics to add shadows to a rendered scene. They were first proposed by Frank Crow in 1977[1] as the geometry describing the 3D shape of the… …   Wikipedia

  • Cel-Shading — oder Cel shaded Animation (gelegentlich Toon Shading) ist eine Technik zum nicht fotorealistischen Rendern von 3D Computergrafiken (Cel steht dabei für Contour Enhancing Lines, also Verstärkung der Umrisslinien). Dabei erhalten Bilder oder… …   Deutsch Wikipedia

  • Toon-Shading — Cel Shading oder Cel shaded Animation (gelegentlich Toon Shading) ist eine Technik zum nicht fotorealistischen Rendern von 3D Computergrafiken (Cel steht dabei für Contour Enhancing Lines, also Verstärkung der Umrisslinien). Dabei erhalten Bilder …   Deutsch Wikipedia

  • Clipping (computer graphics) — Any procedure which identifies that portion of a picture which is either inside or outside a picture is referred to as a clipping algorithm or clipping. The region against which an object is to be clipped is called clipping window. Contents 1… …   Wikipedia

  • Cel-shaded animation — (also called cel shading or toon shading) is a type of non photorealistic rendering designed to make computer graphics appear to be hand drawn. Cel shading is often used to mimic the style of a comic book or cartoon. It is a somewhat recent… …   Wikipedia

  • Cel Shading — oder Cel shaded Animation (gelegentlich Toon Shading) ist eine Technik zum nicht fotorealistischen Rendern von 3D Computergrafiken. Dabei erhalten Bilder oder Animationen, die auf einem digitalen 3D Modell basieren, ein Aussehen, als wären sie… …   Deutsch Wikipedia

  • Celda — The Legend of Zelda: The Wind Waker Entwickler: Nintendo Verleger: Nintendo …   Deutsch Wikipedia

  • Einheitsnormale — In der Geometrie ist ein Normalenvektor (auch: Normalvektor) ein Vektor, der senkrecht (orthogonal) auf einer Geraden, Kurve, Ebene, (gekrümmten) Fläche oder einer höherdimensionalen Verallgemeinerung eines solchen Objekts steht. Die Gerade, die… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”