Verborgene Oberfläche bezieht sich auf die Oberflächen in einer 3D-Szene, die durch andere Objekte verdeckt werden. Die Bestimmung, welche Oberflächen sichtbar und welche verborgen sind, ist entscheidend für die Erzeugung realistischer Bilder.
Verdeckte Oberflächenentfernung ist der Prozess des Identifizierens und Eliminierens verborgener Oberflächen aus einer 3D-Szene, um eine korrekte und visuell genaue Darstellung zu erstellen. Zur Entfernung verdeckter Oberflächen werden verschiedene Algorithmen und Techniken eingesetzt, darunter:
Tiefenpufferung (Z-Pufferung): Dies ist der am häufigsten verwendete Algorithmus und beinhaltet das Speichern der Tiefe (Z-Koordinate) jedes Pixels in einem Puffer. Beim Rendern einer Szene wird die Tiefe neu gezeichneter Pixel mit den Werten im Puffer verglichen. Es werden nur die Pixel mit dem kleinsten (nächsten) Tiefenwert angezeigt, wodurch weiter entfernte Oberflächen effektiv ausgeblendet werden.
Maler-Algorithmus: Bei dieser Methode werden die Oberflächen in einer Szene nach ihrer Entfernung vom Betrachter sortiert. Das Rendern beginnt bei der am weitesten entfernten Fläche und blendet beim Zeichnen jeder weiteren Fläche alle zuvor gezeichneten Flächen aus, die es überlappt.
Scan-Line-Algorithmus: Dieser Algorithmus verarbeitet das Bild jeweils eine Scanzeile. Für jede Scanlinie werden die sichtbaren Flächen entlang dieser Linie bestimmt und der Framebuffer entsprechend aktualisiert.
Octrees und BSP-Bäume: Hierbei handelt es sich um räumliche Unterteilungstechniken, die die Szene in hierarchische Bereiche unterteilen. Indem nur die relevanten Bereiche berücksichtigt werden, können diese Methoden verborgene Oberflächen effizient eliminieren.
Das Entfernen verdeckter Oberflächen ist ein wesentlicher Bestandteil von 3D-Grafik-Rendering-Pipelines und stellt sicher, dass nur sichtbare Oberflächen angezeigt werden, was zu visuell korrekten Bildern führt.
