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Computergraphik-VU und Interaktive Computergraphik-VU (CG-VU+InCG-VU)10 ECTS (englische Bezeichnung: Computer Graphics (VU) and Interactive Computer Graphics (VU))
Modulverantwortliche/r: Günther Greiner Lehrende:
Günther Greiner, Marc Stamminger
Startsemester: |
WS 2014/2015 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
120 Std. | Eigenstudium: |
180 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Computergraphik (WS 2014/2015)
(Vorlesung, 3 SWS, Marc Stamminger, Mo, 12:15 - 13:45, H5; Di, 16:15 - 17:45, H5; ab 13.10.2014)
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Übungen zur Computergraphik (WS 2014/2015)
(Übung, 1 SWS, Christoph Weber)
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Interaktive Computergraphik (SS 2015)
(Vorlesung, 2 SWS, Marc Stamminger, Mo, 14:15 - 15:45, 01.150-128)
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Übungen zur Interaktiven Computergraphik (SS 2015)
(Übung, 2 SWS, Kai Selgrad et al., Mo, 14:15 - 15:45, Raum n.V.; Fr, 11:00 - 13:00, 0.01-142)
Empfohlene Voraussetzungen:
Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Algorithmik kontinuierlicher Systeme (SS 2014)
Inhalt:
Computergraphik
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
Interaktive Computergraphik
In der Vorlesung werden Alogorithmen der Interaktiven Computergraphik behandelt, die sich für eine hochparallele Ausführung auf spezieller Grafikhardware (GPUs) eigenen. Insbesondere sind dies:
Bump- und Normalmaps zur Erhöhung des visuellen Dateilgrads
Tessellierung auf Grafikhardware
Berechnung von Schatten, insbesonder auch Filterung von Schatten und Schatten von - Flächenlichtquellen
Vereinfachte Globale Beleuchtungsverfahren
Tiefen- und Bewegungsunschärfe
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
ermitteln graphische Algorithmen zur Berechnung von Schatten für unterschiedlichen Lichtquellen
veranschaulichen Methoden zur Tessellierung von virtuellen 3D Modellen auf der Graphikhardware
klassifizieren Algorithmen zur Simulation von feinen Oberflächenstrukturen zur Erhöhung der Rendering-Detailsgrad
skizzieren interaktive Algorithmen zur Berechnung globaler Beleuchtungsverfahren
erläutern Techniken zur Bestimmung von Tiefen- und Bewegunsschärfe
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
Studien-/Prüfungsleistungen:
Computergraphik und Interaktive Computergraphik (Vorlesungen mit Übungen) (Prüfungsnummer: 831630)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3])
- Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
CG Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben, InCG Übung: 50% der Programmieraufgaben, Modulnote durch mündliche Prüfung über 30 Minuten
- Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016, 2. Wdh.: keine Wiederholung
1. Prüfer: | Marc Stamminger |
1. Prüfer: | Günther Greiner |
Computergraphik und Interaktive Computergraphik (Vorlesungen mit Übungen) (Prüfungsnummer: 949454)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2])
- Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
CG Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben, InCG Übung: 50% der Programmieraufgaben, Modulnote durch mündliche Prüfung über 30 Minuten
- Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015
1. Prüfer: | Marc Stamminger |
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