Mathematik bei Zeichentrickprogrammierung
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13.09.2006, 18:08 xrt-Physik Auf diesen Beitrag antworten »
Mathematik bei Zeichentrickprogrammierung
Hallo,

ich habe heute den Zeichentrickfilm Teen Titans gesehen.
Der war so actionreich (mit Stunts, Kämpfen, ...), dass ich
dabei ausgerastet bin. Die ganzen Bewegungen wurden
doch irgendwie am Computer programmiert. Wie kann ich
z.B. berechnen, wenn eine Explosion kommt?
Ich will außerdem wissen, wieso es Computer überhaupt
gibt (also wie sie funktionieren).
verwirrt
Kann mir jemand da weiterhelfen?
13.09.2006, 18:26 sqrt(2) Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Mathematik bei Zeichentrickprogrammierung
Zitat:
Original von xrt-Physik
Wie kann ich z.B. berechnen, wenn eine Explosion kommt?

Studier Physik und Informatik.

Zitat:
Original von xrt-Physik
Ich will außerdem wissen, wieso es Computer überhaupt gibt (also wie sie funktionieren).

Studier Physik und Elektrotechnik.
13.09.2006, 19:03 AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von xrt-Physik
Ich will außerdem wissen, wieso es Computer überhaupt
gibt (also wie sie funktionieren).

Bei so grundsätzlichen Fragenmachen wir doch gleich mal aus Anlass des heutigen 50.Jahrestages der Festplatte einen Ausflug in die Geschichte. smile

P.S.: Meine erste PC-Festplatte (34 Jahre später) war auch nur viermal so groß wie die im Artikel erwähnte - in der Speicherkapazität wohlgemerkt, nicht in Volumen/Masse. Big Laugh
13.09.2006, 19:54 xrt-Physik Auf diesen Beitrag antworten »

Ich will aber nicht studieren!

Gibt es im Internet eine Formel, wie man
eine Explosion berechnen kann?

Und wie man es programmiert?
13.09.2006, 19:58 AD Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn du sowas begreifen willst, musst du nun mal die Thematik studieren, ob nun "offiziell" oder im Selbststudium - die gebratenen Tauben fliegen dir nicht von selbst ins Maul. Teufel
13.09.2006, 21:35 JochenX Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von xrt-Physik
Gibt es im Internet eine Formel, wie man eine Explosion berechnen kann?

Versuch es doch mal mit folgender Gleichung:
viel Uran + viel Uran = bumm, lass sie aber bitte keinen Physiker hören.


Mich würde doch mal sehr interessieren, was du mit "wie kann ich berechnen, wann....." meinst.
Das kannst du als Zuschauer gar nicht berechnen, denn das ist KEIN zufälliger Prozess, das haben die Macher ja selbst "programmiert", insbesondere auch die Zeitpunkte, wann es im Film "bumm" macht.
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13.09.2006, 21:48 Steve_FL Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Ich will außerdem wissen, wieso es Computer überhaupt
gibt (also wie sie funktionieren).


Wieso gibt es das Rad? Augenzwinkern
Ne...gebaut wurden die ersten Computer von Physikern und Ingenieuren um lineare Gleichungssysteme (von etwas grösserem Umfang) zu lösen. Soweit ich weiss...

wie sie funktionieren? Das ist wohl ne etwas weitreichende Frage. Ich studier Informatik, aber so recht kann ich dir das noch immer nicht beantworten smile
Hatte zwar schon ein Semester Elektrotechnik, aber ich weiss grad mal wie Gatter funktionieren und wie ein gaaaaaaaaanz einfacher Mikroprozessor ungefähr aussieht und wie er so in etwa funktioniert, bzw. wie man ihn mit Assembler programmieren kann.

Das zu wissen nützt dir aber eigentlich überhaupt nichts, wenn du Animationen programmieren willst.

Der Programmierer macht das grob gesagt so:
der Computer hat sowas ähnliches wie eine Uhr eingebaut (naja...nicht wirklich, aber ums mal anschaulich zu halten...) und damit kannst du selbst Verzögerungen zwischen einzelne Prozesse bauen, wenn du etwas programmierst. Das ist mal eine Möglichkeit mit der Zeit umzugehen, da der PC ja so schnell rechnet. Zum anderen hat der PC ne Taktfrequenz und bei vielen berechnungen reicht das auch, dass man da verzögerungen sieht.

Eine Animation ist einfach eine Bildabfolge. Du kannst dann Funktionen schreiben, die dir berechnen, wie im nächsten Bild die Pixel gesetzt werden müssen, das wird dann dem Bildschirm gesendet, der projeziert das und erhält dann schon wieder die Informationen für das nächste Bild.

wobei zwischen Maschinencode (Assembler) und der Grafikprogrammierung liegen einige Ebenen smile
die meisten Programmierer benutzen da vorgefertige Libraries, wie DirectX oder OpenGL, die dir Zugriff auf die Hardware bieten und dann kann man mit denen das programmieren. (ist zwar immer noch aufwändig...)

und jetzt hör ich auf...die Frage ist wirklich zu weiträumig :P
14.09.2006, 10:37 Leye Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von xrt-Physik
Hallo,

ich habe heute den Zeichentrickfilm Teen Titans gesehen.
Der war so actionreich (mit Stunts, Kämpfen, ...), dass ich
dabei ausgerastet bin. Die ganzen Bewegungen wurden
doch irgendwie am Computer programmiert. Wie kann ich
z.B. berechnen, wenn eine Explosion kommt?
Ich will außerdem wissen, wieso es Computer überhaupt
gibt (also wie sie funktionieren).
verwirrt
Kann mir jemand da weiterhelfen?

Zeichentrickfilm? Dann wurde eher alles gezeichnet ...

Du hast insgesamt wohl eine etwas falsche Ansicht von Computern (Programmieren), Grafik, usw. Es gibt im Internet keine mathematische Formel, wie man eine Explosion berechnen kann -- jetzt mal von Zeichentrickfilmen weggesehen, wird eine Explosion grafisch am Computer stur durch Programmieren dargestellt. Alles, was du am Computer machst, sind im Endeffekt nur gaaanz viele Rechenoperationen (darunter Addieren, Subtrahieren, Modulo), die der Prozessor durchfuehrt und dann von der restlichen Hardware letztendlich in das "umgewandelt" werden, was du siehst/hoerst.

Zur Zeit arbeiten Computer noch mit Transistoren, das sind Schaltungen, die zwei Zustaende annehmen koennen: an und aus. Diese zwei Zustaende reichen aus, damit der Computer im Binaersystem rechnen kann, das kann man ungefaehr so verstehen: Fuer das Dezimalsystem brauchen wir insgesamt zehn Zustaende, naemlich 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9; das Binaersystem braucht nur zwei, also 0 und 1. Kein Mensch wuerde freiwillig im Binaersystem rechnen, aber fuer Computer ist es wegen der Transistoren, die nun einmal nur zwei Zustaende haben, ideal.

Diese Transistoren stellen dann Zahlen dar, die der Prozessor als "Input" bekommt, die er so miteinander umrechnet, dass er einen jeweiligen "Output" liefern kann, der dann beispielsweise an die Grafikkarte gesendet wird, die diesen Output des Prozessors zum Monitor als Input liefert, der den Input schliesslich als Farbe blau anzeigt -- bei einem anderen Input waere es dann die Farbe rot.

Programmieren besteht nun dahin, den Computer und dessen Rechenkraft fuer mehr oder weniger konstruktive Zwecke zu benutzen, zum Beispiel eine Applikation. Dazu grefit man auf die Rechenkraft des Computers durch eine Programmiersprache zu, mit der man dann die Informationsfluesse zum Prozessor beschreiben kann; man "sagt" sozusagen dem Computer, dass er x oder y auf dem Monitor anzeigen soll (und dieses "sagen" zum Computer ist letztendlich auch nur Rechenoperationen, die aber die Programmiersprache abnimmt).
Um einen Film am Computer zu machen, benutzten die grossen Firmen auch eigens dafuer angefertige Programme. Diese Programme benutzt man dann so, um eine Grafik zu erstellen, die der Monitor dann anzeigt.

Zur Veranschaulichung von Programmieren hier mal ein Beispielscode:
code: 
1:
2:
3:
4:
5:
6:

#include <stdio.h>

int main() {
printf("eine Ausgabe.");
return 0;
}


Das ist ein Quellcode der Programmiersprache C, mit dem man dem Computer "sagt", er soll den Text "eine Ausgabe." anzeigen. Durch geschicktes Nutzen von SDKs, IDEs und Libraries kann man dann grosse Programme programmieren, was man letztendlich darauf reduzieren kann, dass man dem Computer sagt, was er zu tun hat.

EDIT
Oh, danke fuer die Korrekur wegen der zehn statt neun Zustaende.
Ansonsten meinte ich ja, dass Computer zur Zeit mit zwei Zustaenden arbeiten, weil die Transistoren eben nur zwei haben. Augenzwinkern
14.09.2006, 10:54 Steve_FL Auf diesen Beitrag antworten »

schön beschrieben smile

nur zwei kleine Anmerkungen:
Zitat:
insgesamt neun Zustaende, naemlich 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9;
<-- das sind 10 Zustände Augenzwinkern aber tut nicht viel zur Sache.

Und theoretisch könnte der Computer schon mit mehr als 2 Werten rechnen.
Dass 1 und 0 nämlich "Strom" und "Kein Strom" bedeuten, stimmt nicht ganz.
1 bedeutet hohe Spannung und 0 bedeutet niedrige Spannung (wobei mit Hoch ca. 6 Volt gemeint sind ^^). Man hätte das ganze so bauen können, dass verschiedene Spannungen mehr Werte liefern, aber im Endeffekt bringt das nichts, weil dann die Messgeräte der Spannung genauer sein müssten und somit langsamer arbeiten würden und zum anderen das Binärsystem ja für alle Zwecke ausreicht, also wieso das ganze verkomplizieren Augenzwinkern
14.09.2006, 12:31 Crotaphytus Auf diesen Beitrag antworten »

@Steve: Einige der ersten Computer rechneten ja auch tatsächlich noch im Dezimalsystem... Aber es liegt wohl nicht nur an den Messgeräten, dass es nur zwei Zustände gibt. Versuch mal, für nen Dezimalrechner n Addierer zu basteln... Augenzwinkern

@Leye: Genau genommen sind die mit Abstand häufigsten Operationen, die ein Computer durchführt, irgendwelche Kopierbefehle...

@LOED: Na super. Jetzt probiert er die Gleichung aus, nimmt U238 und ärgert sich, dass einem hier im Forum falsche Informationen geliefert werden... Augenzwinkern
14.09.2006, 13:16 sqrt(2) Auf diesen Beitrag antworten »

Können wir uns darauf einigen, dass die Frage sehr ungünstig gestellt ist, bevor ihr xrt Dinge wie

Zitat:
Original von Leye
Zur Zeit arbeiten Computer noch mit Transistoren, das sind Schaltungen, die zwei Zustaende annehmen koennen: an und aus.

Zitat:
Original von Leye
Diese Transistoren stellen dann Zahlen dar, die der Prozessor als "Input" bekommt,


vorwerft die so grob vereinfacht sind, dass man sie eigentlich schon als "Unsinn" bezeichnen müsste?
14.09.2006, 15:24 Leye Auf diesen Beitrag antworten »

Zu keiner Zeit wollte ich mit meinem Beitrag eine fachliche Arbeit ersetzen, ich stehe aber dazu, dass der Speicher auf Transistoren basiert, die nunmal zwei vom Rechner verwendete Zustaende annehmen. smile

EDIT
Und dass Prozessoren I/O uebern FSB bekommen/liefern und sich am Prozessor selbst auch ein Speicher befindet (falls das jetzt von mir falsch rueber kam), ist meiner wenigen Meinung nach auch richtig.
14.09.2006, 16:10 sqrt(2) Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Leye
ich stehe aber dazu, dass der Speicher auf Transistoren basiert, die nunmal zwei vom Rechner verwendete Zustaende annehmen. smile

Zunächst einmal sind Transistoren keine Schaltungen, wie du oben behauptest, sondern Bauteile. Meiner Meinung nach brauchst, du um von zwei diskreten Zuständen sprechen zu können, eine bistabile Schaltung, ein Transistor allein tut es da nicht (der hat höchstens unendlich viele Zustände).

Zitat:
Original von Leye
Und dass Prozessoren I/O uebern FSB bekommen/liefern und sich am Prozessor selbst auch ein Speicher befindet (falls das jetzt von mir falsch rueber kam), ist meiner wenigen Meinung nach auch richtig.

Das habe ich nicht beanstandet.
14.09.2006, 17:12 AD Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn wir von DRAM sprechen, haben wir tatsächlich nur einen Transistor pro Bit - aber auch noch einen Kondensator, der die eigentliche Information trägt (geladen/ungeladen)...

Wir bewegen uns langsam von der Mathematik fort, aber macht ja nix. smile
14.09.2006, 19:46 riwe Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Crotaphytus
@Steve: Einige der ersten Computer rechneten ja auch tatsächlich noch im Dezimalsystemwerden... Augenzwinkern

das waren wahrscheinlich solche mit 16 oder weniger fingern. Big Laugh
aber wenn man isaac asimov glauben darf, rechneten die ersten "computer" auch im dualsystem verwirrt
werner
14.09.2006, 23:21 sqrt(2) Auf diesen Beitrag antworten »

Kommt wohl auch darauf an, was man als "Computer" definiert... Die Rechenmaschine von Leibnitz hatte jedenfalls Zahnräder für das Dezimalsystem...
15.09.2006, 21:51 Crotaphytus Auf diesen Beitrag antworten »

Sowohl die Harvard Mark I als auch der ENIAC rechneten im Dezimalsystem. Zumindest den zweiten wird man wohl eindeutig Computer nennen dürfen... Augenzwinkern
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