Einzelprojekt 2007/2008 „Visualisierung von 3D Objekten“

Das Einzelprojekt ist ein Angebot für einzelne Schülerinnen, die bereits Programmierkenntnisse in Java oder C++ erworben haben und diese vertiefen möchten. Dabei wird man von einer Mentorin der Ada Lovelace Urenkelinnen Initiative betreut. In gemeinsamen Treffen werden Probleme besprochen und Programmiercodes gemeinsam erarbeitet.

An diesjährigem Einzelprojekt nimmt die Schülerin Jennifer Peschmann teil. Ziel des Projekts ist die Visualisierung von 3D Objekten in C++.

Ausgehend von einer vorgegebenen Dreiecksstruktur, die Jennifer auch einlesen lassen sollte, muss zunächst die Parallelprojektion erzeugt werden. Anschließend sollen die Daten im Drahtgittermodell dargestellt werden.

Dabei sammelt Jennifer praktische Programmiererfahrungen im Bereich der Graphischen Datenverarbeitung, konkret mit der Darstellung von dreidimensionalen Objekten. In der 3D-Comptergrafik ist es üblich, die Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes, zum Beispiel von einem Auto, durch viele kleine Dreiecke darzustellen. Der Computer zeichnet dann die einzelnen Dreiecke und muss dabei beachten, dass die Dreiecke im Vordergrund andere Dreiecke weiter hinten verdecken können. Das hängt davon ab, von wo aus man auf das Auto schaut. So entsteht am Ende ein realistisch wirkendes Bild.

Jennifers Programm kann bereits die Datei mit der Dreiecksstruktur einlesen und die Eckpunkte der Dreiecke als dreidimensionale Punktwolke darstellen. Außerdem kann es die Eckpunkte mit Linien verbinden, das nennt man Drahtgitter- (oder englisch: Wireframe-) Darstellung. Als nächstes soll die geschlossene und schattierte Flächendarstellung programmiert werden, damit das Ergebnis noch realistischer aussieht. Dafür muss unter anderem ein einfaches Beleuchtungsmodell implementiert werden.