Vorlesung: Einführung in die Computer Graphik und Visualisierung

Veranstaltung

Dozent(en):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
Webseite:
Beginn:
Zeiten: Di. und Do. 13:00-15:00, HS A
Veranstaltungsnummer:
Studiengang: Bachelor
Voraussetzungen:
Diplom-Fachgebiet: B
Aufwand:
Max. Teilnehmer:
Prüfungen:
Nachfolge- und Begleitveranstaltungen:

Übung

Betreuer:
Beginn:
Zeiten:
Veranstaltungsnummer:

Beschreibung

Computer Graphik beschäftigt sich mit Hardware, Algorithmen und Datenstrukturen zur Synthese von Bildern bzw. Bildfolgen aus 3D-Szenengeometrien, abstrakten Beschreibungen von Bewegung und optischen Materialeigenschaften. Die Vorlesung "Einführung in die Computer Graphik" vermittelt Grundlagen der Computer Graphik und wird jeweils im Wintersemester gehalten. Folgende Themen stehen im Mittelpunkt:

Zwei- und dreidimensionale Objekt Repräsentationen
Affine und perspektivische Abbildungen
Szenenbeschreibungen/Szenengraphkonzept
Clipping-Algorithmen
Rasteralgorithmen
Abtasttheorem und Antialiasing
Visibilität und Verdeckungsrechnung
Farbmodelle
Optische Materialeigenschaften und Beleuchtungsmodelle
Texturen
Globale Beleuchtungsrechnung
Graphikarchitekturen und Echtzeit-Rendering Verfahren
Kurven- und Flächenrepräsentationen

Übung: Die Übung vertieft den Stoff der Vorlesung anhand theoretischer Fragestellungen und konkreter Programmierbeispiele. Als Programmiersprache wird C++ verwendet, als Graphikbibiliothek wird OpenGL eingesetzt.

Folien

Einleitung + Rasterdisplay (PDF-Dokument, 828 KB)
Rasteralgorithmen (PDF-Dokument, 0.9 MB)
Elementare Datenstrukturen + Clipping (PDF-Dokument, 0.9 MB)
Affine Transformationen (PDF-Dokument, 0.9 MB)
Projektive Abbildungen (PDF-Dokument, 628 KB)
Sichtbarkeitsberechnung (PDF-Dokument, 2.5 MB)
Licht + Farben (PDF-Dokument, 0.9 MB)
Beleuchtungsmodelle (PDF-Dokument, 2.1 MB)
Texturierung (PDF-Dokument, 757 KB)
HDR-Tonemapping (PDF-Dokument, 3.5 MB)
Alpha-Blending + Anti-Aliasing (PDF-Dokument, 1.3 MB)
Graphikpipeline + 3D-Clipping (PDF-Dokument, 225 KB)
Graphik Hardware (PDF-Dokument, 430 KB)
Globale Beleuchtung (PDF-Dokument, 5.1 MB)
Shadow + Reflection Mapping (PDF-Dokument, 2.0 MB)
Randrepräsentationen (PDF-Dokument, 0.9 MB)
Parametrische Kurven (PDF-Dokument, 611 KB)
Parametrische Flächen (PDF-Dokument, 1.4 MB)
Subdivision-1 (PDF-Dokument, 1.1 MB)
Volumenrepräsentationen (PDF-Dokument, 4.9 MB)
Indirekte Volumenvisualisierung (PDF-Dokument, 806 KB)
Direkte Volumenvisualisierung (PDF-Dokument, 2.4 MB)
Themenübersicht (PDF-Dokument, 79 KB)

Übungsaufgaben

	Übung 1: Einarbeitung OpenGL Übungsblatt (PDF-Dokument, 55 KB) Introduction to OpenGL.pdf (PDF-Dokument, 525 KB) Makefile (ISO-8859 text, 1.2 KB) Slides-Introduction to OpenGL.ppt (PowerPoint-Präsentation, 565 KB) Windows_Projekt.zip (ZIP-Archiv, 119 KB)
	Übung 2: Mittelpunktalgorithmus Übungsblatt (PDF-Dokument, 77 KB) blatt2_linux_geruest.zip (ZIP-Archiv, 1.9 KB) blatt2_windows_geruest.zip (ZIP-Archiv, 107 KB)
	Übung 3: Transformationen und Projektionen Übungsblatt (PDF-Dokument, 81 KB) Trackball_und_Haus.zip (ZIP-Archiv, 4.7 KB) Weltkarte.pdf (PDF-Dokument, 155 KB)
	Übung 4: Farben und Perspektive Übungsblatt (PDF-Dokument, 93 KB)
	Übung 5: Culling und BRDF Übungsblatt (PDF-Dokument, 47 KB) geruest.ZIP (ZIP-Archiv, 114 KB) screenshot_normalmode.png (PNG-Bild, 15.1 KB) screenshot_observermode.png (PNG-Bild, 40 KB)
	Übung 6: Texturen Übungsblatt (PDF-Dokument, 64 KB) geruest.zip (ZIP-Archiv, 179 KB) Herkules 768x252.rgb (RGB-Bild, 567 KB)
	Übung 7: Abtasttheorie Übungsblatt (PDF-Dokument, 269 KB)
	Übung 8: Mip-Mapping Übungsblatt (PDF-Dokument, 65 KB)
	Übung 9: Weihnachten Übungsblatt (PDF-Dokument, 46 KB) Geruest.zip (ZIP-Archiv, 590 KB)
	Übung 10: Shader Übungsblatt (PDF-Dokument, 55 KB) Geruest.zip (ZIP-Archiv, 378 KB)
	Übung 11: Silhouetten Übungsblatt (PDF-Dokument, 207 KB) Geruest11.zip (ZIP-Archiv, 9.0 MB)
	Übung 12: Wiederholung Übungsblatt (PDF-Dokument, 66 KB)