Computergraphik-VU (CG-VU)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Computer Graphics)

Lehrveranstaltungen:

• • Computergraphik
    (Vorlesung, 3 SWS, Roberto Grosso, Mo, 10:15 - 11:45, H5; Di, 8:15 - 9:45, H5)
  • Übungen zur Computergraphik
    (Übung, 1 SWS, Justus Thies)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Algorithmik kontinuierlicher Systeme (SS 2015)

Inhalt:

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Computergraphik:

• Graphik Pipeline

• Clipping

• 3D Transformationen

• Hierarchische Display Strukturen

• Perspektive und Projektionen

• Visibilitätsbetrachtungen

• Rastergraphik und Scankonvertierung

• Farbmodelle

• Lokale und globale Beleuchtungsmodelle

• Schattierungsverfahren

• Ray Tracing und Radiosity

• Schatten und Texturen

Contents:
This lecture covers the following aspects of Computer Graphics:

• graphics pipeline
  

• clipping
  

• 3D transformations
  

• hierarchical display structures
  

• perspective transformations and projections
  

• visibility determination
  

• raster graphics and scan conversion
  

• color models
  

• local and global illumination models
  

• shading models
  

• ray tracing and radiosity
  

• shadows and textures

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• geben die unterschiedlichen Schritte der Graphik Pipeline wieder

• erklären die Funktionsweise der Clippingalgorithmen für Linien und Polygone

• beschreiben, charakterisieren und berechnen affine und perspektivische Transformationen in 3D und veranschaulichen die allgemeine Form der Transformationsmatrix in homogener Koordinaten

• skizzieren die Verfahren zur Tiefe- und Visibilitätsberechnung

• vergleichen die unterschiedlichen Farbmodelle der Computergraphik

• illustrieren und untersuchen die Datenstrukturen zur Beschreibung virtueller 3D Modelle und komplexer Szenen

• erläutern die Funktionsweise der Rasterisierung und Scankonvertierung in der Graphikpipeline

• lösen Aufgaben zu Beleuchtung und Texturierung von 3D virtuellen Modellen

• klassifizieren Schattierungsverfahren

• bestimmen den Unterschied zwischen lokaler und globaler Beleuchtung und formulieren Algorithmen für Ray Tracing und Radiosity

Literatur:

• P. Shirley: Fundamentals of Computer Graphics. AK Peters Ltd., 2002

• Hearn, M. P. Baker: Computer Graphics with OpenGLD. Pearson

• Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics - Principles and Practice

• Rauber: Algorithmen der Computergraphik

• Bungartz, Griebel, Zenger: Einführung in die Computergraphik

• Encarnação, Strasser, Klein: Computer Graphics

Bemerkung:

Acquisition of a graded certificate by doing exercises und a final oral exam. This lecture is given in English language.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Communications and Multimedia Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Wahlmodule | Technische Wahlmodule)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | Technische Wahlmodule | Computer Graphics)
3. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Computer Graphics)
4. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2013 | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik)
5. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2010 | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
6. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
7. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
8. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
9. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
10. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Medieninformatik)
11. Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule, Wahlmodule, Seminar, Praktika, Bachelorarbeit | Wahlpflichtmodule aus Katalog für IuK)
12. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkte im Masterstudium | Schwerpunkt Multimediasysteme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Multimediasysteme)
13. Maschinenbau (Master of Science): 2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Masterprüfung | Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Modulgruppe 13.1 Angewandte Informatik | Vertiefungsmodul 13.1 | Computer Graphics)
14. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
15. Medizintechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2013 | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Studienrichtung Bildgebende Verfahren | B8 Vertiefungsmodule ET/INF | Vertiefungsmodule aus dem Sockel beider Studienrichtungen)
16. Medizintechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2013 | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Studienrichtung Gerätetechnik | B8 Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Vertiefungsmodule aus dem Sockel beider Studienrichtungen)
17. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (BDV))

Studien-/Prüfungsleistungen:

Computergraphik (Vorlesung mit Übung) (Prüfungsnummer: 38201)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben, Modulnote durch Klausur über 60 Minuten

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Roberto Grosso

Termin: 05.04.2016
Termin: 05.04.2016
Termin: 05.04.2016, 13:30 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 13.10.2016, 14:00 Uhr, Ort: K 1 TechF
Termin: 12.10.2017, 09:00 Uhr