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Computergraphik-VUP (CG-VUP)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Computer Graphics)
(Prüfungsordnungsmodul: M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (BDV))

Modulverantwortliche/r: Marc Stamminger
Lehrende: Marc Stamminger, Günther Greiner


Start semester: WS 2015/2016Duration: 1 semesterCycle: jährlich (WS)
Präsenzzeit: 90 Std.Eigenstudium: 135 Std.Language: Deutsch

Lectures:


Empfohlene Voraussetzungen:

It is recommended to finish the following modules before starting this module:

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

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

  • implementieren 3D Transformationen mithilfe der Programmiersprache C++ und der graphischen Bibliothek OpenGl

  • Implementieren Beleuchtungsmodelle und Texturierung von virtuellen 3D Objekten mithilfe der Programmiersprachen OpenGL und GLSL

  • 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


Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

  1. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (BDV))
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))", "Informatik (Bachelor of Science)", "Informatik (Master of Science)", "Mathematik (Bachelor of Science)" verwendbar. Details

Studien-/Prüfungsleistungen:

Computergraphik (Vorlesung mit Übung und Praktikum) (Prüfungsnummer: 321743)
Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet
Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
weitere Erläuterungen:
Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben, Praktikum: 50% der Programmieraufgaben, Modulnote durch Klausur über 60 Minuten

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016
1. Prüfer: Marc Stamminger
1. Prüfer: Günther Greiner
1. Prüfer: Roberto Grosso

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