Computergrafik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 23.02.2023

11B0071

Computer Graphics

• Informatik - Medieninformatik (B.Sc.)
• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Informationstechnik (M.Ed.)

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Nahezu alle gebr?uchlichen Software-Systeme verfügen heutzutage über grafische Anteile im User-Interface (UI). W?hrend zweidimensionale UI-Systeme i. d. R. kein explizites Expertenwissen voraussetzen, wird bei der Nutzung und Entwicklung von dreidimensionalen grafischen Anwendungen ein tiefes geometrisches und algorithmisches Verst?ndnis vorausgesetzt. Die Veranstaltung behandelt grundlegende Algorithmen und Konzepte, die ben?tigt werden, um dreidimensionale Daten in interaktiver Weise darstellen und bearbeiten zu k?nnen.

1. Grundlagen der Computergrafik
2. Projektive und affine Transformationen
3. Lokale & globale Beleuchtungsmodelle
4. Hardware Rendering Pipeline, Rasterzeilen-Verfahren
5. Echtzeit-Grafikbibliotheken & Shader-Programmierung
6. Globale (offline) Bildsynthese-Verfahren
7. Szenenmanagement & Postprocessing

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, versetehen die wesentlichen Techniken und Methoden von der Modellierung bis zur Erzeugung photorealistischer Bilder mit Hilfe von Rechnern.
Sie haben ein begrenztes Wissen und Verst?ndnis bezogen auf aktuelle Themen und Vertiefungen des Lehrgebiets.
Wissensvertiefung
Die verschiedenen Ans?tze der rechnergestützten Erzeugung hochwertiger Bilder und Animationen werden in ihren Abl?ufen und Funktionen verstanden und wesentliche Bereiche k?nnen konzipiert und umgesetzt werden.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden erwerben Kenntnis über technische und algorithmische Aspekte der Computergrafik. Sie setzen dabei eine Reihe von Standard- und einige fortgeschrittene Verfahren und Methoden ein, um Daten zu verabeiten und strukturiert darzustellen, um so Informationen zu gewinnen und zu bearbeiten.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden erkennen die Komplexit?t grafischer Anwendungen und k?nnen algorithmische Aspekte der Computergrafik beurteilen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden k?nnen Techniken und Fertigkeiten aus dem Bereich der Computergrafik in eigenen Problemstellungen zur L?sung heranziehen.

Die Veranstaltung wird als Vorlesung mit begleitendem Praktikum durchgeführt.

Kenntnisse in Mathematik, insbesondere Geometrie und lineare Algebra werden vorausgesetzt.

Lensing, Philipp

Lensing, Philipp

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FTomas Akenine-Moller, Eric Haines, and Naty Hoffman. 2008. Real-Time Rendering (3rd ed.). A. K. Peters, Ltd., Natick, MA, USA.

Matt Pharr and Greg Humphreys. 2010. Physically Based Rendering, Second Edition: From Theory to Implementation (2nd ed.). Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA.

John Kessenich, Graham Sellers, and Dave Shreiner. 2016. Opengl? Programming Guide: The Official Guide to Learning Opengl?, Version 4.5 with SPIR-V (9 ed.). Addison-Wesley Professional.

Wolfgang Engel. 2011-2016. GPU Pro 1-7 (1st ed.). A. K. Peters, Ltd., Natick, MA, USA.

M. Bender/M. Brill, 2003. Computergrafik, Hanser Verlag 2003

Watt, A., 2002. 3D-Computergrafik, Pearson

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

Alternativ Klausur oder Programmieraufgabe inklusive Dokumentation und Kolloquium

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch