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Vorlesung: Advanced Topics in Computer Graphics I
Veranstaltung
- Dozent(en):
- Beginn: Do., 12. April 2012
- Zeiten: Di. und Do. 12:30 - 14, LBH III.03
- Veranstaltungsnummer: MA-INF 2209
- Studiengang: Master , Diplom (Hauptstudium)
- Diplom-Fachgebiet: B
Übung
- Betreuer:
- Beginn: 24. April 2012
- Zeiten: Di. 10:00 s.t. - 11:30, LBH I.80
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
- Matt Phar and Greg Humphreys: Physically Based Rendering: From Theory To Implementation Morgan Kaufmann, 2004
Folien
- 0-Introduction to Geometry (PDF-Dokument, 1.7 MB)
- 1-Geometry Acquisition and Registration (PDF-Dokument, 4.4 MB)
- 2-Implicit Representations and Distance Functions (PDF-Dokument, 1.8 MB)
- 3-Volume Carving (PDF-Dokument, 1.6 MB)
- 4-Global Optimization for Shape Fitting (PDF-Dokument, 3.6 MB)
- 5-RANSAC based Shape Detection (PDF-Dokument, 1.4 MB)
- 6-Differential Geometry (PDF-Dokument, 1.8 MB)
- 7-Mesh Smoothing2012 (PDF-Dokument, 3.9 MB)
- 9-Mesh Parametrization2012 (PDF-Dokument, 4.3 MB)
- 1-Physically-Based Rendering - Raytracing (PDF-Dokument, 2.5 MB)
- 2-Color & Radiometry (PDF-Dokument, 2.6 MB)
- 3-Reflection Models (PDF-Dokument, 1.7 MB)
- 4-Advanced Reflection Models (PDF-Dokument, 1.7 MB)
- 5-Rendering Equation (PDF-Dokument, 1.3 MB)
- 6-Sampling Strategies (PDF-Dokument, 1.4 MB)
- 7-Pathtracing (PDF-Dokument, 0.9 MB)
- 8-Filtering (PDF-Dokument, 1.7 MB)
- 9-Acceleration Structures for Path Tracing (PDF-Dokument, 1.1 MB)
- 10-Photon Mapping (PDF-Dokument, 1.2 MB)
- 11-Real-time Methods (PDF-Dokument, 3.9 MB)
Übungsaufgaben
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Übung 1: PCA-ICP Übungsblatt (PDF-Dokument, 149 KB)
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Übung 2: MC-Simplification Übungsblatt (PDF-Dokument, 130 KB)
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Übung 3: Normals Übungsblatt (PDF-Dokument, 126 KB)
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Übung 4: Reconstruction Übungsblatt (PDF-Dokument, 659 KB)
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Übung 5: Smoothing and Differential Geometry Übungsblatt (PDF-Dokument, 376 KB)
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Übung 6: Turner-Whitted-Raytracing Übungsblatt (PDF-Dokument, 148 KB)
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Übung 7: Radiometry Übungsblatt (PDF-Dokument, 252 KB)
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Übung 8: BRDFs Übungsblatt (PDF-Dokument, 197 KB)
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Übung 9: Monte Carlo Pathtracing Übungsblatt (PDF-Dokument, 676 KB)
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Übung 10: Importance Sampling Übungsblatt (PDF-Dokument, 111 KB) |
Weitere Dokumente
- atcg1-part2-repetition (PDF-Dokument, 1.6 MB)
- Script-Szirmay-Kalos-Laszlo (PDF-Dokument, 1.8 MB)