Warnock-Algorithmus

Der Warnock-Algorithmus ist eine Methode aus der Computergrafik zur Verdeckungsberechnung, also um zu ermitteln, welche Teile von Objekten vom Betrachter aus sichtbar sind. Er wurde 1969 von John Warnock entwickelt und meistens auf polygonale Szenen angewandt.

Prinzip

Ein Polygon kann mit einem Flächenelement auf vier Arten in Beziehung stehen: a) umgebend, b) überlappend, c) enthalten, d) getrennt.

Der Warnock-Algorithmus teilt die Bildfläche in vier gleiche Quadrate auf. Diese Teilung wird rekursiv fortgesetzt. Bei jedem Schritt des Teilungsprozesses kann ein Polygon auf vier verschiedene Arten mit einem Flächenelement in Beziehung stehen (siehe Bild). Die Teilung wird in folgenden Fällen abgeschlossen, da über die Darstellung eines Flächenelements eine einfache Entscheidung getroffen werden kann:

Wenn soweit unterteilt wurde, dass die Flächenelemente nur noch ein einziges Pixel umfassen, und wenn keiner der obigen vier Fälle eingetreten ist, so wird die z-Koordinate aller Polygone am Mittelpunkt der Fläche berechnet. Das Polygon mit der z-Koordinate, die am nächsten zum Betrachter liegt, bestimmt dann die Farbe des Pixels. Um Antialiasing zu erreichen, können die Flächen noch weiter unterteilt werden, sodass sich die Farbe eines Pixels aus dem Mittelwert der dazugehörigen Flächenelemente ergibt.

Literatur