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2025-12-30T05:24:35Z

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{{Belege}}
Mit '''Transform and Lighting''' (oder kurz '''T&L''', [[Englische Sprache|englisch]] für „Umformung und Ausleuchtung“) werden zwei Schritte der [[Grafikpipeline]] in der [[Bildsynthese|3D-Computergrafik]] bezeichnet. ''Transform and Lighting'' als eigener Ausdruck wird hauptsächlich im Zusammenhang mit [[Grafikkarte]]n verwendet, die ebendiese Schritte selbst ausführen können und so den Hauptprozessor entlasten<ref>{{Internetquelle |url=https://learnopengl.com/Lighting/Basic-Lighting? |titel=LearnOpenGL - Basic Lighting |abruf=2025-12-29}}</ref>.

„Transform“ bezeichnet die Transformation der Weltkoordinaten eines [[Vertex]] in zweidimensionale Bildschirmkoordinaten mittels einer Transformations[[Matrix (Mathematik)|matrix]]. Da sich sowohl die Weltkoordinaten (Objekt bewegt sich in der virtuellen Welt) als auch die Transformationsmatrix („Kamera“ bewegt sich oder ändert ihren [[Zoomfaktor|Zoom]]) ständig ändern können, muss die Transformation für jedes Bild aufs Neue durchgeführt werden.

„Lighting“ bezeichnet die Berechnung der Beleuchtung eines Bildpunktes, also ihrer Helligkeit und Farbe, nach dem [[Beleuchtungsmodell]]. Bei einigen einfachen Modellen wie dem bedeutenden [[Phong-Modell]] ist hierzu eine Berechnung des Winkels zwischen der [[Normalenvektor|Oberflächennormalen]] und der Richtung der Lichtquelle notwendig und maßgeblich. Dieser Winkel muss ebenfalls für jedes Bild berechnet werden, da sich die Position des Objektes relativ zur Lichtquelle ändern kann.

Beide Operationen, die für jedes Vertex durchgeführt werden müssen, sind einfache Vektor- und Matrizenoperationen. Sie lassen sich gut in Hardware implementieren, da hier keine Flexibilität gefordert ist. Da die Berechnungen außerdem unabhängig voneinander sind, lassen sie sich nahezu beliebig hochgradig parallelisieren. Eine solche Realisierung in Hardware übertrifft die Geschwindigkeit einer Software-Implementation um ein Vielfaches.

Zuerst wurde die Funktionalität in den Grafikchip [[S3 Savage|Savage 2000]] von [[S3 Inc.]] und die [[NVIDIA GeForce 256|Nvidia GeForce 256]] implementiert und von den Herstellern „Transform and Lighting (T&L) engine“ genannt, wovon ''Transform and Lighting'' als eigenständiger Begriff herrührt. Dieses Feature wird heute von allen modernen Chips unterstützt, ab Version 7.0 ist es fester Bestandteil des [[DirectX]]-Funktionskatalogs. Bei Grafikkarten ohne T&L-Einheit wurden die Schritte entweder vom Programm selbst oder vom 3D-[[Gerätetreiber|Treiber]] durchgeführt und in beiden Fällen von der [[Prozessor|CPU]] berechnet<ref>{{Internetquelle |autor=stevewhims |url=https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3d9/setting-render-states-with-fixed-function-and-programmable-shader-pipeline |titel=Set device state on fixed-function, shader pipelines - Win32 apps |sprache=en-us |abruf=2025-12-29}}</ref>.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hardware]]
[[Kategorie:Bildsynthese]]

Transform and Lighting - Versionsgeschichte

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