Schwerpunkte des Projektes und Erklärung grundlegender Begriffe:

1. 3D-Szenen als Grundlage für 3D-Grafiken und Animationen
2. Rendern und Raytracing als Techniken für unbewegte Grafiken
3. Rendern von Animationen
4. Erzeugen von Animations-Videos und Konvertierung als animiertes Gif
5. Interaktive, virtuelle Welten

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zu 2.) Als Rendern bezeichnet man im Allgemeinen die Erzeugung von Bildern oder Filmen aus einer dreidimensionalen Szenenbeschreibung. Dabei werden die exakte Lage der Objekte, Schattenwurf, Transparenz und einige Spezialeffekte berücksichtigt. Die entstehenden Bilder sind zum Teil photorealistisch Darstellungen von phantastischen oder reellen Szenen. 

Beim Raytracing wird der Verlauf der Lichtstrahlen mathematisch verfolgt. Während beim Rendern der Verlauf eines Lichtstrahles aufhört, wenn er auf einen Körper fällt, wird beim Raytracing unter Berücksichtigung des Brechungsindexes, der Gravitation und anderer Bedingungen der vollständige Strahlengang berücksichtigt. Somit sind indirekte Beleuchtung, Mehrfachverschachtelungen transparenter Körper und Spiegelungen sowie Lichtreflexe wirklichkeitsgetreu in einem Bild darzustellen. Dieses aufwendige Verfahren benötigt natürlich eine anspruchsvolle Hardware. Selbst ein Pentium III rechnet an einem Raytracing -Bild mit reflektierenden und gläsernen Materialien mehrere Minuten wenn mehr als eine Lichtquelle verwendet wird!

Zu 3.) Auf Grund des hohen Rechenaufwandes hat sich für Animationen die Render- Technik und nicht die Raytracing- Technik durchgesetzt. Alle Programme die ich kenne, arbeiten mit den Key- Frame- Animationen. Dies bedeutet, dass man zu bestimmten Zeiten (oder Frames) Schlüsselpositionen von Objekten definiert. Die dazwischenliegenden Positionen werden vom Programm interpoliert. Man kann also mit einer Festlegung von maximal 5 Positionen (0°,90°, 180°, 270°, 360°) eine vollständige Rotation eines Körpers bewirken. 

Zu 4.) Durch das Rendern von animierten Szenen werden Videos erstellt und diese mit geeigneten Gif- Bearbeitungsprogrammen (z.B. MS-Gif- Animator) als animierte Gifs abgespeichert.

Zu 5.) Das Erstellen von 3D-Szenen ist nun auch die Grundlage für das Erzeugen von virtuellen Welten. Die meisten Programme mit denen man 3D-Szenen modellieren kann verfügen über die Möglichkeit, die Datei als VRML-Datei (Dateityp: *.wrl) zu exportieren. Diese Virtual Reality Modeling Language erzeugt einen sehr kurzen komprimierten Quellcode, der es erlaubt, solche Szenen über das Internet mit dem Browser virtuell begehbar zu machen und sogar über Sensoren zu manipulieren.