Vorlesung: Advanced Topics in Computer Graphics I

Veranstaltung

  • Dozent(en):
  • Zeiten: Di. und Do. 12:30 - 14, LBH III.03
  • Veranstaltungsnummer: MA-INF 2209
  • Studiengang: Master , Diplom (Hauptstudium)
  • Diplom-Fachgebiet: B

Übung

Lecture does not take place on Thur 7. Apr 2011

On next thursday the 7. Apr 2011 lectures do not take place, due to most students being detained to attend.

Starting the lecture

In the first lecture it was decided that exercises will take place each friday from 8:30 - 10:00 in the CIP pool (yellow containers in the Römerstraße). The first exercise is scheduled for the 15. Apr 2011. Each week a new exercise sheet will be available on this website that has to be solved until the next week. Theoretical submissions must be handed in on tuesday after the lectures and practical assignments will be checked in the exercises on friday.

A mailinglist (VL-ATCG1) exists that should already include participants of the first lecture. If you are not included, you can inscribe yourself at https://lists.iai.uni-bonn.de/mailman/listinfo.cgi/vl-atcg1.

Good start !

Beschreibung

Digitale geometrische Modelle

Digitale geometrische Modelle finden heute Anwendung in vielen Bereichen, die von industriallen CAD Entwurf und wissenschaftlicher Visualisierung bis zu Spielen und Filmproduktionen reichen.

Die Vorlesung behandlet alle Aspekte digitaler geometrischer Modelle von der Erfassung und Repräsentation bis zu der Ver- und Bearbeitung. Insbesondere werden folgende Themen diskutiert:

  • Methoden zur Generierung von Polygonnetzen (Laser Scanning, Registrierung, Integration einzelner Teile)
  • Repräsentation: Punktbasierte Repräsentationen, Effiziente Mesh Datenstrukturen
  • Verarbeitung: Techniken zur Rekonstruktion, Kompression, Optimierung (Glätten und Remeshing), Simplifizierung und Verfeinerung, Hierarchische Repräsentationen.

Rendering

Die Vorlesung behandelt fortgeschrittene Methoden zur Bilderzeugung, die vor allem auf einen hohen Photorealismus zielen. Einen besonderen Schwerpunkt bilden dabei die Erfassung optischer Materialeigenschaften und deren Nutzung zur hochwertigen Darstellung von Oberflächen.

Die Themen der Vorlesung umfassen im Einzelnen:

  • Radio- und Photometrische Grundlagen
  • Modelle zur Beschreibung optischer Materialeigenschaften und Lichtquellen
  • Transport-, Volumen- und Renderinggleichung
  • Algorithmen zu deren Lösung
  • bildbasierte Rendering Methoden.

Literatur

Digital geometric models

  • Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy: Polygon Mesh Processing CRC Press, 2010

Rendering

  • Henrik Wann Jensen: Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping AK Peters, 2001
  • Philip Dutré, Philippe Bekaert and Kavita Bala: Advanced Global Illumination AK Peters, 2003
  • Peter Shirley and R. Keith Morley: Realistic Ray Tracing - Second Edition AK Peters, 2003

Folien

Übungsaufgaben

Übung 1: Raytracing
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 137 KB)
Übung 2: Triangles, BRDFs and Photometry
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 250 KB)
Übung 3: BRDFs and MC Integration
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 201 KB)
Übung 4: Path tracing and MIS
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 663 KB)
Übung 5: More Pathtracing and Convolution
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 364 KB)
Übung 6: Photon Mapping
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 850 KB)
Übung 7: PRT
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 195 KB)
Übung 8: PCA-ICP
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 138 KB)
Übung 9: MC-Simplification
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 115 KB)
Übung 10: Normals
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 115 KB)
Übung 11: Reconstruction
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 659 KB)
Übung 12: Smoothing and Differential Geometry
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 333 KB)

Weitere Dokumente