Lecture: Einführung in die Computer Graphik und Visualisierung

Course

Lecturer(s):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
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Start:
Dates: Di. und Do. 11:00-13:00, HS 1
Course number:
Curriculum: Diploma (Graduate) , Bachelor
Requirements:
Diploma Area: B
Effort:
Max. Participants:
Exams:
Follow-up/Side-events:

Exercises

Tutor(s):
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:

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.

Slides

Einleitung + Rasterdisplay (PDF document, 789 KB)
Rasteralgorithmen (PDF document, 0.9 MB)
Elementare Datenstrukturen + Clipping (PDF document, 1.0 MB)
Affine Transformationen (PDF document, 1.1 MB)
Projektive Abbildungen (PDF document, 638 KB)
Sichtbarkeitsberechnung (PDF document, 2.5 MB)
Licht + Farben (PDF document, 0.9 MB)
Beleuchtungsmodelle (PDF document, 2.3 MB)
Texturierung (PDF document, 757 KB)
Abtasttheorie und Anti-Aliasing (PDF document, 791 KB)
HDR-Tonemapping (PDF document, 3.3 MB)
Alpha-Blending (PDF document, 532 KB)
Graphikpipeline + 3D-Clipping (PDF document, 225 KB)
Graphik Hardware (PDF document, 430 KB)
Shadow + Reflection Mapping (PDF document, 2.0 MB)
Randrepräsentationen (PDF document, 0.9 MB)
Globale Beleuchtung (PDF document, 5.1 MB)
Parametrische Kurven (PDF document, 608 KB)
Parametrische Flächen (PDF document, 1.4 MB)
Volumenrepräsentationen (PDF document, 4.9 MB)
Subdivision (PDF document, 1.1 MB)

Assignment Sheets

	Exercise 1: Einführung in OpenGL Assignment sheet (PDF document, 55 KB) Introduction to OpenGL and GLUT.pdf (PDF document, 525 KB) Introduction to Visual Studio.pdf (PDF document, 354 KB) Makefile (1.2 KB) Slides-Introduction to OpenGL.pdf (PDF document, 1.6 MB)
	Exercise 2: Rasterisierung Assignment sheet (PDF document, 49 KB) geruest_blatt2.zip (ZIP archive, 3.6 KB)
	Exercise 3: Transformationen Assignment sheet (PDF document, 81 KB) Gerueste.zip (ZIP archive, 9.0 KB) Weltkarte.pdf (PDF document, 155 KB)
	Exercise 4: Farben Assignment sheet (PDF document, 92 KB)
	Exercise 5: Frustum Culling Assignment sheet (PDF document, 64 KB) geruest.zip (ZIP archive, 9.3 KB)
	Exercise 6: Beleuchtung Assignment sheet (PDF document, 80 KB)
	Exercise 7: Texturen Assignment sheet (PDF document, 63 KB) geruest.zip (ZIP archive, 72 KB) Herkules 768x252.rgb (RGB image, 567 KB)
	Exercise 8: Abtasttheorie Assignment sheet (PDF document, 269 KB)
	Exercise 9: Mip-Mapping Assignment sheet (PDF document, 64 KB) Geruest.zip (ZIP archive, 3.9 KB)
	Exercise 10: Weihnachten Assignment sheet (PDF document, 43 KB) SantaGame-Binaries.zip (ZIP archive, 4.2 MB) SantaGame.zip (ZIP archive, 4.0 MB)
	Exercise 11: Shader Assignment sheet (PDF document, 54 KB) Geruest.zip (ZIP archive, 378 KB)
	Exercise 12: Silhouetten Assignment sheet (PDF document, 206 KB) Geruest.zip (ZIP archive, 8.9 MB)
	Exercise 13: Bezier Assignment sheet (PDF document, 74 KB)
	Exercise 14: Wiederholung Assignment sheet (PDF document, 64 KB)