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MPEG-4-Video Standard
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Technische Informatik
10.10.2003
Dies ist eine gängige Methode in der Computergraphik, um Objekte im
dreidimensionalen Raum zu beschreiben. Hierbei können 2D-Meshes als Projektionen
dreidimensionaler Drahtgitter in den zweidimensionalen Raum angesehen werden. Ein
Mesh kann entweder neu erstellt oder über ein bereits vorhandenes Bild gelegt werden
(Content-based Mesh - Abb.39).
Ein 2D Mesh wird animiert, indem die Knotenpunkte der Polygone verschoben werden.
Hierbei definiert ein Vektor die Bewegungen. Es ist möglich, Texturen, aber auch
beliebige andere Video-Objekte, wie Texte oder ganze MPEG-Videos, auf ein
Drahtgitter zu legen (Texturemapping). Wird das Drahtgitter animiert, bewegt sich die
Textur mit. Diesen Vorgang wird als Parametric Mapping bezeichnet. Instanzen von
Meshobjekten zu einem bestimmten Zeitpunkt heißen Mesh Object Planes (MOPs). Die
geometrische Kodierung von Meshobjekten erfolgt verlustfrei. Dazu werden zeitliche
und räumliche Voraussagetechniken und variable Längen-Verschlüsselung (Huffman)
benutzt. Die kodierte Form stellt dabei sowohl die Geometrie, als auch die Bewegung
der Objekte dar.
Abb.40 Beispiel für eine Detailskalierung
Bei 3D-Meshobjekten handelt es sich um polygonale 3D-Modelle, die entweder als
IndexFaceSet (4.4.1) oder als hierarchischer 3D-Meshknoten in BIFS dargestellt
werden können. Meshobjekte sind definiert durch die Position der Eckpunkte, deren
Verbindungen, ihren Frontflächen und natürlich durch ihre Farbe und Textur, die zwar
keinen Einfluss auf die Form, aber auf dessen Erscheinungsbild (Schattierung) haben.
Das 3D-Mesh Coding (3DMC) stellt eine effiziente Codierung von 3D-Meshobjekten dar.
Deren grundliegende Methode arbeitet auf einer Vielzahl von Modellen und unterstützt
dabei schrittweise Darstellung von Objekten im Single Resolution Mode (wird im
Folgenden beschrieben). Modelle können entweder aus Dreiecken oder Polygonen
bestehen, wobei letztere für Verschlüsselungszwecke trianguliert und später im Decoder
wieder hergestellt werden. Hierbei stehen Optionen wie eine Skalierbarkeit der Qualität,
eine Fehlerelastizität, Support einfacher und komplexer Modelle mittels generischer
Kodierung und eine Computergestützte Abstufung der Modelle zur Verfügung. Die
Kompression mit 3DMC ist im Grunde verlustfrei. Allerdings können bei zusätzlichen
Eigenschaften wie Farben Verluste auftreten. Je nach Einsatzgebiet und
Ressourcenbestand stehen dem 3DMC-Decoder unterschiedliche Modi zur Verfügung:
Single Resolution Mode
Dieser Standardmodus beschreibt die schrittweise Steigerung der Auflösung von
3D Modellen, der auf dem topologischen Operationsschema beruht. Die
topologische Operationsdarstellung löst die Anschlussmöglichkeiten der
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