Photorealistische Computergrafik

Prof. Dr. Stefan Müller

Inhalte - Zielgruppe - Themenübersicht - Folien - Übungen - Literatur


Die Berechnung von Bildern, die kaum von Photographien zu unterscheiden sind, ist das Ziel der Photorealistischen Computergraphik. Die Bilder, durch die wir unsere Umgebung wahrnehmen, resultieren letztendlich aus dem Licht, das von Lichtquellen emittiert wird, an Oberflächen der Umgebung reflektiert und schließlich auf unsere Netzhaut auftrifft. So beschäftigt sich die Photorealistische Computergraphik in ihrer Essenz mit der Simulation von Licht, wobei in dieser Vorlesung zwei Verfahren (Radiosity und Monte-Carlo-Raytracing) im Detail vorgestellt werden. In der begleitenden Übung werden die Verfahren an praktischen Beispielen vertieft.

Die Vorlesung zählt im CV-Diplom Studiengang als Wahlpflichtveranstaltung der Liste 2 (6 ECTS Punkte) und im M.Sc. CV als Wahlpflicht CV. Voraussetzung zum Verständnis der Vorlesung sind CG1, die photometrischen Grundlagen (aus der CV-Integration), Basiskenntnisse in OpenGL, sowie C/C++.

Klausur

Die Klausur findet am Mittwoch, dem 18. Februar, um 10:00 Uhr in Raum D239 statt.

  • Grundlagen Radiometrie und Photometrie
  • Formfaktorberechnung
  • Rendering-Equation
  • Fullmatrix - und Progressive Refinement-Methode
  • Photometrische Konsistenz
  • Tone-Mapping
  • Patchunterteilungsverfahren (meshing)
  • Hierarchische Methoden und Clustering
  • Dynamische Umgebungen, nicht-diffuse Lichtquellen und Tageslicht
  • Sampling Techniken
  • Monte-Carlo Raytracing, Path-Tracing
  • Photon Mapping
  • Natürliche Beleuchtung mit High-Dynamic-Range Environment Maps

Die Übungsmaterialienzur Vorlesung finden sich hier.

Die Folien zur Vorlesung finden sich hier.

Radiosity

  • Michael F. Cohen, John R.Wallace: Radiosity and Realistic Image Synthesis
  • Francois X. Sillion, Claude Puech: Radiosity and Global Illumination
  • Ian Ashdown: Radiosity: A Programmer's Perspective

Raytracing

  • Peter Shirley: Realistic Ray Tracing, 2. Auflage
  • Henrik Wann Jensen: Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping
  • Matt Pharr, Greg Humphreys: Physically Based Rendering
  • Philp Dutre, Phillipe Bekaert, Kavita Bala: Advanced Global Illumination