Computergrafik 1

 

Prof. Dr. Stefan Müller

Inhalte - ZielgruppePrüfung - Themenübersicht - ProgrammierumgebungÜbungsgruppen - Literatur

Inhalte

Im Rahmen dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Computergrafik vermittelt. Hierzu gehört vor allem die Bildgenerierung aus 2D- und 3D-Datensätzen mit den relevanten Datenstrukturen, Methoden und Algorithmen. Einen wichtigen Schwerpunkt bildet dabei das Programmieren von graphischen Systemen, wobei im Rahmen dieser Vorlesung auf praktische Beispiele mit OpenGL in C/C++ zurückgegriffen wird. 

Zielgruppe

Alle Studierende des Bachelor-Studiums Computervisualistik, die Mathematik A und B bestanden haben.

Prüfung

Im Rahmen der Veranstaltung werden zwei Prüfungen angeboten:

  1. Eine CG-Klausur, in der die theoretischen Inhalte der Vorlesung geprüft werden.
  2. Eine CV-Programmierklausur, in der praktische Kenntisse im Rahmen der Veranstaltungen Computergrafik 1 und Bildverarbeitung 1 gemeinsam an einem PC geprüft werden. Die Teilnahme an dieser Klausur ist nur für Studierende des Studiengangs Computervisualistik verpflichtend.

Zeiten, Daten und Räume zu den Klausuren werden später bekannt gegeben.

    Themenübersicht

    • Mathematische Grundlagen der Computergrafik
    • Grundlagen und Algorithmen der Rasterisierung
    • Antialiasing, Clipping und Scan-Konvertierung
    • 3D Transformationen
    • Kameratransformation und Kamerasteuerung
    • Orthographische und perspektivische Transformation
    • Grafik-Pipeline von OpenGL
    • Licht, Materialien und Beleuchtung
    • Texturen
    • Parametrische Kurven, Bézier-Kurven und Splines
    • Ray-Tracing

    Folien

    Die Folien zur Vorlesung finden sich hier.

    Programmierumgebung

     

    Vorbereitungshinweise zur Einrichtung der Programmierumgebung finden Sie hier. Hinweise zum Projekt und Umgebung finden Sie hier. Die kompilierten externen Bibliotheken für Windows befinden sich hier.

    Übungsgruppen

    Im Rahmen der Veranstaltung werden Übungsgruppen von 2-3 Personen gebildet. Die Anmeldung zu den Abgabegruppen ist hier möglich.

    Übungsmaterialien

    Die Übungsblätter  und Übungsfolien finden sich hier. Die Abgabe der Übungsblätter erfolgt über SVN. Die Lösungen der Theorie sind als PDF in den Ordner solutions zu legen.

    Literatur

    • Peter Shirley:
      Fundamentals of Computer Graphics
      AK Peters 2005, 2. Auflage
    • Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis, Dave Shreiner:
      OpenGL(R) Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL
      Addisson-Wesley, 5. Auflage, 2005
      Online-Version einer älteren Ausgabe.
    • J. Foley, A. van Dam, S. Feiner, J. Hughes:
      Computer Graphics: Principles and Practice (2nd edition)
    • Alan Watt:
      3D Computer Graphics (3rd edition)
    • Michael Bender, Manfred Brill:
      Computergrafik
      Hanser Verlag, 2003
    • Klaus Zeppenfeld:
      Lehrbuch der Grafikprogrammierung
      Spektrum Akademischer Verlag, 2004