Catmull–Clark Subdivision Surface

Verfahren zum Glätten einer 3D-Struktur mittels der Unterteilung von Polygonen

Der Catmull-Clark Algorithmus wird bei Computergrafiken verwendet, um durch Unterteilung (englisch subdivision) von Flächen, gleichmäßig verlaufende Oberflächen (englisch surfaces) zu erstellen.

Erste Schritte und Endergebnis der Unterteilung eines Würfels mittels Catmull-Clark

Der Algorithmus wurde 1978 von Edwin Catmull und James Clark entwickelt. 2005/06 erhielt Edwin Catmull gemeinsam mit Tony DeRose und Jos Stam den Oscar für technische Verdienste für die Erfindung und Entwicklung ihrer Subdivision-Surface-Methode.

Funktionsweise

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Der Catmull-Clark-Algorithmus unterteilt beliebige Polygon-Gitter in Quad-Gitter (Viereck-Polygone). Hierbei wird jedes n-Gon in n Quads unterteilt. So wird beispielsweise ein Dreieck-Polygon in 3 Quads, ein Fünfeck-Polygon in 5 Quads unterteilt. Ist das Ausgangspolygon bereits ein Quad, wird es in 4 weitere Quads unterteilt. Ein wiederholtes Anwenden des Algorithmus führt zu einem immer feineren Mesh. Die Neuberechnung der Positionen der Eckpunkte basiert auf der Gewichtung der alten Eckpunkte.

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