English

Despite improvements of modern graphics cards three dimensional representation of large scenes is a challenging field of activity. Examples of such scenes are industrial complexes, which are composed of a multitude of CAD models.

Size Equivalent Cluster Trees (SEC-Trees) present a possibility of overcoming these challenges. SEC-Trees are created by organizing triangles of an object in groups of triangles with similar area first, then clusters within these groups are identified. The clusters are handled as if they were triangles and are inserted into the group corresponding to their size. The resulting hierarchy defines the SEC-Tree.

For each 3d model such a tree is generated within a preprocessing and rendered at runtime. Only a constant number of triangles in the scene is chosen for rendering at runtime, enabling navigation through large scenes. Within an object triangles are selected and rendered by hierarchically traversing the SEC-Tree and weighting its nodes.

Within the dissertation the construction of SEC-Trees is specified and analyzed, followed by a characterizing of the rendering. Finally, results gained from a prototypical implementation are presented.

Deutsch

Trotz der Fortschritte, die durch leistungsstarke Beschleunigerkarten erzielt worden sind, bleibt die 3-dimensionale Darstellung großer Szenen ein anspruchsvolles Aufgabengebiet. Beispiele für solche Szenen sind etwa Industrieanlagen, die aus einer Vielzahl von CAD Modellen zusammengesetzt sind.

Size Equivalent Cluster Trees (SEC-Trees) stellen eine Möglichkeit dar, diesen Schwierigkeiten zu begegnen. SEC-Trees werden erzeugt, indem die Dreiecke eines Objekts zunächst in Gruppen von Dreiecken ähnlicher Fläche eingeteilt und anschließend Cluster innerhalb dieser Gruppen erzeugt werden. Diese Cluster werden wiederum wie größere Dreiecke behandelt und in die Gruppen eingefügt. Die resultierende Hierarchie bildet den SEC-Tree.

Pro 3D-Modell wird im Preprocessing ein solcher Baum erstellt und zur Laufzeit gerendert. Dabei wird zur Laufzeit nur eine konstant große Anzahl aus allen Dreiecken der Szene zum Rendern ausgewählt und damit die Navigation durch große Szenen ermöglicht. Innerhalb eines Objekts werden hierarchisch über eine Gewichtung der SEC-Tree Knoten Dreiecke ausgesucht und gerendert.

Innerhalb der Arbeit wird die Erstellung von SEC-Trees beschrieben und analysiert, sowie das Rendering von SEC-Trees erläutert. Darüber hinaus werden praktische Ergebnisse präsentiert, die aus einer prototypischen Implementierung gewonnen wurden.