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Geometrische Modellierung-VU und Geometry Processing-VU (GM-VU+GP-VU)10 ECTS (englische Bezeichnung: Geometric Modelling-VU and Geometry Processing-VU)
Modulverantwortliche/r: Günther Greiner Lehrende:
Günther Greiner, Marc Stamminger
Startsemester: |
WS 2015/2016 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
120 Std. | Eigenstudium: |
180 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Geometric Modeling (WS 2015/2016)
(Vorlesung, 3 SWS, Günther Greiner, Di, 10:15 - 11:45, 01.150-128; Mi, 9:00 - 9:45, 01.150-128; ab 14.10.2015)
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Tutorials to Geometric Modeling (WS 2015/2016)
(Übung, 1 SWS, Günther Greiner et al.)
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Geometry Processing (SS 2016)
(Vorlesung, 2 SWS, Günther Greiner, Mo, 12:15 - 13:45, 01.150-128)
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Tutorials to Geometry Processing (SS 2016)
(Übung, 2 SWS, Matteo Colaianni, Mo, 14:15 - 15:45, 01.150-128; Do, 08:15 - 09:45, 01.150-128)
Empfohlene Voraussetzungen:
Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Algorithmik kontinuierlicher Systeme (SS 2015)
Inhalt:
Geometrische Modellierung
Die Vorlesung beschäftigt sich mit Methoden zur Modellierung dreidimensionaler Oberflächen. Typische Einsatzgebiete sind der rechnerunterstützte Entwurf (CAD, z.B. im Automobil- oder Flugzeugbau), die Rekonstruktion von Flächen aus Sensordaten oder die Konstruktion glatter Interpolationsflächen. Behandelt werden u.a. folgende Themen:
Polynomkurven
Geometry Processing
In dieser Vorlesung werden einige Aspekte der diskreten Geometrieverarbeitung vorgestellt. Schwerpunkte sind dabei Erzeugung, Manipulation und Analyse von Dreiecksnetzen sowie die Flächenrekonstruktion aus 3D Scanner Daten.
Folgende Themen werden in der Vorlesung behandelt:
Delaunay-Triangulierung und Voronoi-Diagramme
3D Scanning, Registrierung von 3D Scans
Vereinfachung und Reduktion von Dreiecksnetzen
Flächenrekonstruktion aus Punktewolken
Segmentierung von Dreiecksnetzen
Flächenparametrisierung
Animation / Deformation von Dreiecksnetzen
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden:
erklären die Begriffe Polynomial-, Bezierkurven und B-Splines
klassifizieren und veranschaulichen die unterschiedlichen Auswertung- und Subdivision-Verfahren für Bezier-Kurven und B-Splines
veranschaulichen und ermitteln die Eigenschaften von Bezierkurven, rationalen Bezierkurven und B-Splines
beschreiben Tensorproduktflächen und skizzieren Auswertungsalgorithmen
erklären polygonale Flächen und Subdivision-Verfahren und veranschaulichen ihre Unterschiede und Eigenschaften
lernen gängigen Datenstrukturen zur Darstellung polygonaler Flächen kennen
wenden die Verfahren der Geometrischen Modellierung an unterschiedlichen Beispiele an
berechnen Bezierkurven und B-Splines
führen Subdivission-Verfahren aus
erklären die grundlegenden Algorithmen der diskreten Geometrieverarbeitung
benutzen Datenstrukturen und Softwaremethoden für die Rekonstruktion, Analyse und Verarbeitung diskreter 3D-Modelle
implementieren neue Algorithmen für die Rekonstruktion und Manipulation von Dreiecksnetzen in einem Computerprogramm unter Zuhilfenahme von modernen Softwarebibliotheken
analysieren selbstständig neue anwendungsnahe Probleme aus dem industriellen Umfeld, erkennen Zusammenhänge und schlagen neue Lösungswege vor
Literatur:
Geometrische Modellierung
Hoschek, Lasser: Grundlagen der Geometrischen Datenverarbeitung
Farin: Kurven und Flächen im Computer Aided Geometric Design
de Boor: A Practical Guide to Splines
Bartels, Beatty, Barsky: Splines for Use in Computer Graphics and Geometric Modeling
Abramowski, Müller: Geometrisches Modellieren
Geometry Processing
Polygon Mesh Processing. Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez and Bruno Levy, AK Peters 2010
Vorlesungsunterlagen
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Graphische Datenverarbeitung)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Geometrische Modellierung und Geometry Processing (Vorlesungen mit Übungen) (Prüfungsnummer: 149519)
- Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
GM Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben,
GP Übung: 50% der schriftlichen Aufgaben,
Modulnote durch mündliche Prüfung über 30 Minuten
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017, 2. Wdh.: keine Wiederholung
1. Prüfer: | Günther Greiner |
1. Prüfer: | Marc Stamminger |
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