Lecture: Einführung in die Computer Graphik

Course

Lecturer(s):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
- PD Dr. Frank Hanisch
Website:
Start:
Dates: Di. und Do. 13:00-15:00, HS 1
Course number:
Curriculum: Diploma (Graduate)
Requirements:
Diploma Area: B
Effort:
Max. Participants:
Exams:
Follow-up/Side-events:

Exercises

Tutor(s):
- Dr. Patrick Degener
- Dipl.-Inform. Roland Wahl
Start:
Dates:
Course number:

Description

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:

Übersicht und Einführung
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
Kurven, Flächen und Volumen
Multiresolution Rendering und 3D-Geometriekompression
Echtzeit-Rendering
Bildbasierte Methoden

Slides

Computergraphik, Wahrnehmung (Druck) (PDF document, 1.6 MB)
- Auge (PDF document, 1.9 MB)
- Stereosehen (PDF document, 1.2 MB)
- Weitere Literatur (external link)
Computergraphik, Wahrnehmung (Farbe) (PDF document, 2.0 MB)
Farben (Druck) (PDF document, 1.5 MB)
- Applet zu Farbmodell und Interpolation (link)
- Applet zu XYZ, RGB, Farbdefekte (external link)
- Applet zur Farbmischung (link)
- FAQ (PDF document, 273 KB)
Farben (Farbe) (PDF document, 3.3 MB)
Gerätetechnik (Druck) (PDF document, 3.6 MB)
- 3D-Displays (PDF document, 349 KB)
- Gamma (PDF document, 247 KB)
- TFT-LCD (PDF document, 873 KB)
Gerätetechnik (Farbe) (PDF document, 2.8 MB)
Rasteralgorithmen (Druck) (PDF document, 1.4 MB)
- Applet zu Bresenham (link)
- Applet zu EXACT (link)
- Applet zum Dithering (link)
- Applet zur Kantenglättung (link)
- Compositing (PDF document, 732 KB)
Rasteralgorithmen (Farbe) (PDF document, 1.5 MB)
Transformationen (Druck) (PDF document, 579 KB)
- Applet zu Transformationen (link)
- Applet zum Szenengraph (link)
- Rotationen (bis Seite 33 querlesen) (PDF document, 3.4 MB)
Transformationen (Farbe) (PDF document, 500 KB)
Projektionen und Clipping (Druck) (PDF document, 871 KB)
- Applet zum w-Clip (external link)
Projektionen und Clipping (Farbe) (PDF document, 848 KB)
Visibilität (Druck) (PDF document, 1.3 MB)
- Echtzeit-NPR (PDF document, 241 KB)
- Teilweise Verdeckung (PDF document, 827 KB)
Visibilität (Farbe) (PDF document, 1.6 MB)
Culling (Druck) (PDF document, 2.5 MB)
- Dynamische Verdeckung (PDF document, 1.9 MB)
- Occlusion Culling (querlesen) (PDF document, 1.1 MB)
- Portal und Spiegel (PDF document, 16.5 KB)
Culling (Farbe) (PDF document, 2.6 MB)
Randrepraesentationen (Druck) (PDF document, 0.9 MB)
- BReps (PDF document, 1.7 MB)
Randrepraesentationen (Farbe) (PDF document, 1.2 MB)
Simplifizierung (Druck) (PDF document, 2.3 MB)
- Hausdorff (Kap 2 und Illustrationen der Folien) (PDF document, 1.3 MB)
- QEM-Aufbau (Kapitel 4 und 5 verstehen) (PDF document, 766 KB)
- QEM-VertexPlacement (Kap 4.2 Fig 2+3 erklaeren) (PDF document, 737 KB)
- Vergleich-QEM-1Seite (PDF document, 49 KB)
Simplifizierung (Farbe) (PDF document, 3.4 MB)
Polynome (Druck) (PDF document, 0.9 MB)
Polynome (Farbe) (PDF document, 639 KB)
Parametrisierte-Flaechen (Druck) (PDF document, 640 KB)
Parametrisierte-Flaechen (Farbe) (PDF document, 665 KB)
Subdivision-Kurven (Druck) (PDF document, 781 KB)
- SIGGRAPH (PDF document, 1.0 MB)
Subdivision-Kurven (Farbe) (PDF document, 517 KB)
Subdivision-Flaechen (Druck) (PDF document, 1.3 MB)
Subdivision-Flaechen (Farbe) (PDF document, 1.5 MB)
Strahlungsaustausch (Druck) (PDF document, 3.8 MB)
- LaFortune (soweit in Vorlesung besprochen) (PDF document, 1.4 MB)
- SparrowTorrance (Herleitung, optional) (PDF document, 6.1 MB)
Strahlungsaustausch (Farbe) (PDF document, 2.1 MB)
Beleuchtungsmodelle und Texturen (Druck) (PDF document, 3.9 MB)
Beleuchtungsmodelle und Texturen (Farbe) (PDF document, 1.7 MB)
Abtasttheorie-Motivation (Druck) (PDF document, 361 KB)
Abtasttheorie-Motivation (Farbe) (PDF document, 357 KB)
Abtasttheorie-Neue Fassung 14Dez (Druck) (PDF document, 758 KB)
Abtasttheorie-Neue Fassung 14Dez (Farbe) (PDF document, 720 KB)
Texturfilterung und Bump Mapping (Korrektur, Druck) (PDF document, 2.3 MB)
- Bump Mapping (PDF document, 16.9 MB)
Texturfilterung und Bump Mapping (Korrektur, Farbe) (PDF document, 1.9 MB)
Hardware-Accelerated-Rendering (Druck) (PDF document, 1.3 MB)
Hardware-Accelerated-Rendering (Farbe) (PDF document, 10.0 MB)
Environment-Mapping (Druck) (PDF document, 2.3 MB)
- HDR-Tutorial (PDF document, 29 MB)
Environment-Mapping (Farbe) (PDF document, 3.5 MB)
Tone-mapping (Druck) (PDF document, 3.0 MB)
Tone-mapping (Farbe) (PDF document, 6.1 MB)
Shadows (Druck) (PDF document, 1.1 MB)
Shadows (Farbe) (PDF document, 2.5 MB)
Raytracing (Druck) (PDF document, 4.6 MB)
Raytracing (Farbe) (PDF document, 6.2 MB)
Radiosity (Druck) (PDF document, 2.8 MB)
Radiosity (Farbe) (PDF document, 3.2 MB)
Radiosity-2 (Druck) (PDF document, 2.4 MB)
Radiosity-2 (Farbe) (PDF document, 4.2 MB)

Assignment Sheets

	Exercise 1: OpenGL und GLUT Assignment sheet (PDF document, 59 KB) folien OpenGL.ppt (PowerPoint presentation, 369 KB) Makefile (ISO-8859 text, 1.2 KB)
	Exercise 2: Farben Assignment sheet (PDF document, 82 KB)
	Exercise 3: Rasteralgorithmen Assignment sheet (PDF document, 103 KB) geruest.tgz (tar archive (gzip-compressed), 1.9 KB) geruest.zip (ZIP archive, 2.2 KB)
	Exercise 4: Affine Transformationen Assignment sheet (PDF document, 66 KB) Weltkarte.pdf (PDF document, 155 KB)
	Exercise 5: Projektion Assignment sheet (PDF document, 101 KB) Musterloesung zu Aufgabe 3.pdf (PDF document, 91 KB) Trackball_und_Haus.tgz (tar archive (gzip-compressed), 4.1 KB)
	Exercise 6: Randrepraesentationen Assignment sheet (PDF document, 69 KB) off_modelle.zip (ZIP archive, 1.2 MB)
	Exercise 7: Simplifizierung Assignment sheet (PDF document, 82 KB) Geruest.zip (ZIP archive, 1.3 MB)
	Exercise 8: Bezierkurven und -flaechen Assignment sheet (PDF document, 78 KB)
	Exercise 9: Kamerapfad Assignment sheet (PDF document, 75 KB) Pavilion und Pfad.zip (ZIP archive, 49 KB)
	Exercise 10: Texturen Assignment sheet (PDF document, 66 KB) Herkules 768x252.rgb (RGB image, 567 KB) Vase.off (ASCII text, 94 KB)
	Exercise 11: Abtasttheorie Assignment sheet (PDF document, 83 KB) schachbrett.cpp (C++ source code, 872 Bytes)
	Exercise 12: Shader und Umgebungsbeleuchtung Assignment sheet (PDF document, 65 KB) Shader Framework and Tutorials.zip (ZIP archive, 388 KB)
	Exercise 13: Shadow-Maps Assignment sheet (PDF document, 74 KB) RenderTexture-mit-Demo.zip (ZIP archive, 406 KB) Shader.zip (ZIP archive, 2.6 KB)
	Exercise 14: Strahl-Objekt-Schnitt Assignment sheet (PDF document, 65 KB) kd-tree-framework.zip (ZIP archive, 12.8 KB)

Additional Documents

Java-Kurs 'Computer-Graphik spielend lernen' (link)