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Startprogramm XRay

Mit dem Startprogramm startm, Abb. 21, werden die Optionen für den Raytracer eingestellt, diese werden in eine Datei mit dem Namen raytrace_1 geschrieben. Das Programm ist in verschiedene Sektionen aufgeteilt, in der folgenden Auflistung werden die Funktionen von oben nach unten erläutert:

  1. Menü mit folgenden Menüpunkten:
  2. Q-Buttos:

    Der Schalter Start startet den Raytracer im Vordergrund und als Mono-Bild. Weil diese Funktion für die Entwicklung eines Bilders und des Programmes die am meisten Verwendete ist wurde diese Funktion in die Schnellstartleiste aufgenommen. Der zweite Schalter Kamera OK schreibt die neue Kameraposition   in die Datei scene_kameras. Wenn eine neue Kameraposition angezeigt werden soll, sind im Feld Kamera die Vektoren einzugeben und drücken Kamera OK und Start. Kamera OK überschreibt die Datei scene_kameras!

  3. Kamera: Im dritten Bereich Kamera wird zuerst der Standpunkt der Kamera und als zweites ein Punkt auf der Richtungsachse der Kamera eingegeben. Programmintern wird ein Richtungsvektor gebildet. Es ist angebracht als zweiten Punkt den Zielpunkt der Kamera anzugeben.
  4. Bild: Der vierte Bereich Bild definiert die Auflösung x mal y. Mit dem Abrollmenü können Sie eine der Vorgaben auswählen.
  5. Optimierung: Im fünften Bereich kann man die Anzeige-Algorithmen prametriesieren. Scal vergrößert die Szene um den entsprechenden Faktor. Pixel definiert die Pixelanzahl zur Optimierung des Anzeigealgorithmusses (nur für die Anzeige mittels Raytracing). Bei einem Wert von null wird von links oben bis rechts unten jedes Pixel der Reihe nach berechnet. Wenn ein Wert von einer Matrix, deren Kantenlänge b ist, größer als null angegeben wird, werden nur die Eckpunkte berechnet. Im dem Fall das die Farbwerte gleich sind, wird die Matrix gefüllt. Das kann zu einer Einbuße der Bildqualität führen. Für eine Vorschau auf das Bild ist die Geschwindigkeitssteigerung beträchtlich. Das gilt nur für die Singelprozessorvariante , bei der Multiprozessorvariante gibt es diese Funktion nicht. A definiert den Flächeninhalt der Patches für das Lichtstärkenverteilungsverfahren. D stellt man ein ob bei der Lichtverteilung die durchsichtigen und spiegelnden Flächen berücksichtigt werden sollen.
  6. Methode:
    1. ZB: z-Buffer, ohne Berücksichtigung der Lichtquellen, sehr schnell
    2. Ray: Raytracing
    3. Rad: Lichtstärkenverteilung, ähnlich dem Radiosity
    4. 2P: Zwei-Phasen-Algorithmus, Raytracing und Lichtstärkenverteilung, verschleiert die Rasterung des Lichtstärkenverteilungsverfahren etwas.
  7. Objektiv:

    Im siebenten Bereich können Optionen für das Raytracing eingestellt werden. Pixelo faßt mehrere Pixel des Bildschirmes zu einem Pixel im Fenster zusammen, dies erhöht die Geschwindigkeit auf kosten der Auflösung. Mit Entf und Blende wird der Tiefenschärfeneffekt eingestellt.

  8. Anti-Alias:

    Im achten Bereich Anti-Alias kann die Methode des Antialiasings eingestellt werden. Zu empfehlen ist No, da das Antialiasing die Rechenzeit deutlich ansteigen läßt. Bei Antialiasing werden pro Bildpunkt mehrere Strahlen in das Bild geschickt, und die Farbe wird als Mittelwert berechnet, diese Methode wird im Zusammenhang mit Raytracing auch Supersampling genannt. Ganz bedeutet eine fest eingestellte Verteilung der zusätzlichen Punkte (immer mit dem gleichen Abstand). Bei Rand wird durch Zufallszahlen der Strahl abgelenkt, wobei die Zufallszahlen das Entstehen von Artefakten vermeiden. Durch eine gleichmäßige Verteilung der zusätzlichen Punkte können Muster entstehen, wo eigentlich keine sind.

   figure779
Abbildung: Startprogramm für den Raytracer

,,Linux ermöglicht Ihnen, eine Liste von Befehlen zu erstellen und anzugeben, wann diese ausgeführt werden sollen. Der Befehl at z.B. nimmt eine Liste von Befehlen von der Tastatur oder aus einer Datei entgegen und führt sie zu der angegebenen Zeit aus. Der Befehl batch arbeitet ähnlich dem Befehl at, führt aber die Befehle dann aus, wenn das System Zeit dafür hat, nicht zu einer bestimmten Zeit. Der Befehl cron ermöglicht die periodische Ausführung von Befehlen.''

Mit

at -f name 1819

kann man den Stapel ,,name'' um 18.19 Uhr abarbeiten. Durch ein Ausloggen ist der Arbeitsplatz wieder frei. Der Job ,,name'' kann ein Shellscript sein. Um eine Mono-Bildfolge zu berechnen müßte in ,,name'' folgendes stehen:

raywin 1 1
Falls die Berechnung des Bildes länger als eine Nacht dauert, kann man mit dem Kommando
 nice -n 10 ./raywin 1 1
freundlich zu den anderen

Nutzern sein und den Job mit einer verminderten Priorität laufen lassen. Dadurch wird die Antwortzeit des Systems wesentlich verbessert, und wenn die   Systemlast wieder geringer ist, bekommt der Hintergrundprozeß   wieder volle CPU-Zeit. Mit atq wird angezeigt, ob Jobs in der Warteschlange stehen.

Damit man weiß, wann die Berechnung beendet ist, kann man mit der Option -m Email bekommen.


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Helmut Fahrion
Sun Apr 13 15:58:19 GMT 1997