Lecture: Einführung in die Computer Graphik

Course

Lecturer(s):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
- Prof. Dr. Michael Guthe
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

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, 1.3 MB)
- Auge (PDF document, 1.9 MB)
- Stereosehen (PDF document, 1.2 MB)
- Weitere Literatur (external link)
Computergraphik, Wahrnehmung (Farbe) (PDF document, 1.4 MB)
Farben (Druck) (PDF document, 1.4 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, 1.3 MB)
Gerätetechnik (Druck) (PDF document, 3.2 MB)
- 3D-Displays (PDF document, 349 KB)
- Gamma (PDF document, 247 KB)
- TFT-LCD (PDF document, 873 KB)
Gerätetechnik (Farbe) (PDF document, 2.6 MB)
Rasteralgorithmen (Druck) (PDF document, 1.2 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, 1.1 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, 441 KB)
Projektionen und Clipping (Druck) (PDF document, 720 KB)
- Applet zum w-Clip (external link)
Projektionen und Clipping (Farbe) (PDF document, 664 KB)
Visibilität (Druck) (PDF document, 0.9 MB)
- Echtzeit-NPR (PDF document, 241 KB)
- Teilweise Verdeckung (PDF document, 827 KB)
Visibilität (Farbe) (PDF document, 766 KB)
Culling (Druck) (PDF document, 1.4 MB)
- Dynamische Verdeckung (PDF document, 1.9 MB)
- HP NV OCCLUSION (PDF document, 110 KB)
- Kohärentes Occlusion Culling (PDF document, 1.1 MB)
- Occlusion Culling (querlesen) (PDF document, 1.1 MB)
- Portal und Spiegel (PDF document, 16.5 KB)
Culling (Farbe) (PDF document, 1.2 MB)
Randrepraesentationen (Druck) (PDF document, 857 KB)
- BReps (PDF document, 1.7 MB)
Randrepraesentationen (Farbe) (PDF document, 830 KB)
Simplifizierung (Druck) (PDF document, 1.6 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, 2.0 MB)
Polynome (Druck) (PDF document, 810 KB)
Polynome (Farbe) (PDF document, 521 KB)
Parametrisierte-Flächen (Druck) (PDF document, 700 KB)
Parametrisierte-Flächen (Farbe) (PDF document, 606 KB)
Subdivision Kurven (Druck) (PDF document, 692 KB)
- SIGGRAPH (PDF document, 1.0 MB)
Subdivision Kurven (Farbe) (PDF document, 477 KB)
Subdivision Flächen (Druck) (PDF document, 1.3 MB)
Subdivision Flächen (Farbe) (PDF document, 1.3 MB)
Strahlungsaustausch (Druck) (PDF document, 2.0 MB)
- LaFortune (soweit in Vorlesung besprochen) (PDF document, 1.4 MB)
- SparrowTorrance (Herleitung, optional) (PDF document, 6.1 MB)
Strahlungsaustausch (Farbe) (PDF document, 1.6 MB)
Beleuchtungsmodelle und Texturen (Druck) (PDF document, 3.1 MB)
Beleuchtungsmodelle und Texturen (Farbe) (PDF document, 1.4 MB)
Abtasttheorie (Druck) (PDF document, 0.9 MB)
Abtasttheorie (Farbe) (PDF document, 1.3 MB)
Texturfilterung und Bump Mapping (Druck) (PDF document, 2.3 MB)
- Applet zur Fourier Transformation (link)
Texturfilterung und Bump Mapping (Farbe) (PDF document, 2.1 MB)
Raytracing (PDF document, 4.7 MB)
Radiosity (PDF document, 2.9 MB)

Assignment Sheets

	Exercise 1: Einarbeitung OpenGL Assignment sheet (PDF document, 57 KB) Introduction to OpenGL.pdf (PDF document, 525 KB) Makefile (1.2 KB) Slides-Introduction to OpenGL.ppt (PowerPoint presentation, 565 KB)
	Exercise 2: Farben Assignment sheet (PDF document, 82 KB)
	Exercise 3: Rasteralgorithmen Assignment sheet (PDF document, 75 KB) geruest.zip (ZIP archive, 2.2 KB)
	Exercise 4: Affine Abbildungen Assignment sheet (PDF document, 104 KB)
	Exercise 5: Projektiver Raum Assignment sheet (PDF document, 84 KB) Trackball_und_Haus.zip (ZIP archive, 4.7 KB) Weltkarte.pdf (PDF document, 155 KB)
	Exercise 6: Culling Assignment sheet (PDF document, 94 KB) geruest.zip (ZIP archive, 7.9 KB)
	Exercise 7: Randrepraesentationen Assignment sheet (PDF document, 68 KB) modelle.zip (ZIP archive, 1.2 MB)
	Exercise 8: Simplifizierung Assignment sheet (PDF document, 67 KB) Dev++OpenMeshCore.zip (ZIP archive, 159 KB) geruest-net2003+lib.zip (ZIP archive, 727 KB) geruest.zip (ZIP archive, 1.3 MB) GeruestNet2002+lib.zip (ZIP archive, 1.3 MB)
	Exercise 9: Malen nach Zahlen Assignment sheet (PDF document, 43 KB) bilderraetsel.h (C header, 3.8 KB)
	Exercise 10: Parametrische Flaechen Assignment sheet (PDF document, 76 KB)
	Exercise 11: Subdivision Assignment sheet (PDF document, 79 KB) Pavilion und Pfad.zip (ZIP archive, 47 KB)
	Exercise 12: Beleuchtungsrechnung und Wiederholung Assignment sheet (PDF document, 49 KB) reflection-demo.zip (ZIP archive, 3.4 MB)

Additional Documents

Java-Kurs 'Computer-Graphik spielend lernen' (link)
List of eBooks on Math (external link)