Vorlesung Computergrafik (Grundlagen)Wintersemester 2011/2012
VerantwortlichUmfang | 3 SWS Vorlesung
| | 1 SWS Übung |
Termine | Vorlesung montags (ungerade Wochen), 19:00 bis 20:30 Uhr, Helmholtz-Hörsaal
| | Vorlesung mittwochs, 19:00 bis 20:30 Uhr, Helmholtz-Hörsaal
| | Übung montags (gerade Wochen), 19:00 bis 20:30 Uhr, Helmholtz-Hörsaal |
Studiengänge| Studiengang | Fachsem. | V | Ü | P | Vertiefungsgebiet | Prüfung | | Informatik | 3 | 3 | 1 | 0 | WW, MA; BMT, MI; MT, ET; IKT, AS; MB, FZT | | | Ingenieurinformatik | 5 | 3 | 1 | 0 | KTS; MIKS; MT; TKA; TKT; IHS | | | Medientechnologie | 5 | 3 | 1 | 0 | | |
Voraussetzungen | keine |
Zeitplan | Die Inhalte können sich im Laufe des Semesters noch ändern (Beachten Sie dazu bitte die jeweils aktualisierten Zeitpläne im Internet).
| | Vorlesungsfrei: Weihnachtsferien: 19.12.2011 bis 01.01.2012 |
| |
Datum, Ort
| Thema
| |
| V01 |
Mo., 10.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Einführung
VM
Vektoren und Matrizen; Transformationen; Homogene Vektorräume; 2D- und 3D-Primitiven und -Operationen; View-Transformationen |
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V02 |
Mi., 12.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
VM
Vektoren und Matrizen; Transformationen; Homogene Vektorräume; 2D- und 3D-Primitiven und -Operationen; View-Transformationen |
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V03 |
Mo., 17.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
VM
Vektoren und Matrizen; Transformationen; Homogene Vektorräume; 2D- und 3D-Primitiven und -Operationen; View-Transformationen |
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V04 |
Mi., 19.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
VM
Vektoren und Matrizen; Transformationen; Homogene Vektorräume; 2D- und 3D-Primitiven und -Operationen; View-Transformationen
Skript (nur zugreifbar innerhalb der TU Ilmenau):
|
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| Ü1 |
Mo., 24.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 1: Koordinatensysteme, affine Transformationen und Ansichtstransformationen |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V05 |
Mi., 26.10.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
2D-RG
Rastergrafik; Rasterkonvertierung von Linien und Polygonen (Bresenham-Algorithmus, Polygonfüllalgorithmus) |
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V06 |
Mo., 31.10.2011 |
Reformationstag
Keine Vorlesung |
|
| V07 |
Mi., 02.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
2D-RG
Rastergrafik; Rasterkonvertierung von Linien und Polygonen (Bresenham-Algorithmus, Polygonfüllalgorithmus)
Skript (nur zugreifbar innerhalb der TU Ilmenau):
|
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| Ü2 |
Mo., 07.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 2: Ansichtstransformationen, Rastergrafik |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V08 |
Mi., 09.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Farb
Farbwahrnehmung und Farbmodelle: RGB, CMY, HSV, CIE; Additive und subtraktive Farbmischung; Lichtquellen und Filter; Rastergrafik-Hardware: Farbdiskretisierung, Farbbildröhre, LCD, Laserdrucker, Tintenstrahldrucker u. a.
Skript:
|
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V09 |
Mo., 14.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Farb
Farbwahrnehmung und Farbmodelle: RGB, CMY, HSV, CIE; Additive und subtraktive Farbmischung; Lichtquellen und Filter; Rastergrafik-Hardware: Farbdiskretisierung, Farbbildröhre, LCD, Laserdrucker, Tintenstrahldrucker u. a.
Skript:
|
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V10 |
Mi., 16.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Farb
Farbwahrnehmung und Farbmodelle: RGB, CMY, HSV, CIE; Additive und subtraktive Farbmischung; Lichtquellen und Filter; Rastergrafik-Hardware: Farbdiskretisierung, Farbbildröhre, LCD, Laserdrucker, Tintenstrahldrucker u. a. |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| Ü3 |
Mo., 21.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 3: Farbdarstellung und Farbwahrnehmung |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V11 |
Mi., 23.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Farb
Farbwahrnehmung und Farbmodelle: RGB, CMY, HSV, CIE; Additive und subtraktive Farbmischung; Lichtquellen und Filter; Rastergrafik-Hardware: Farbdiskretisierung, Farbbildröhre, LCD, Laserdrucker, Tintenstrahldrucker u. a. |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V12 |
Mo., 28.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
BiBe
Bildbearbeitung und -erkennung: Operationen auf dem Bildraster; Bildtransformationen: Skalierung, Drehung; Resampling und Filterung: Bilinear, Gauss; Dithering; Antialiasing; Flood Filling; Kantendetektion; Vektorisierung; Klassifikation; Bildsegmentierung; Bilderkennung (Ausblick) |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V13 |
Mi., 30.11.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
BiBe
Bildbearbeitung und -erkennung: Operationen auf dem Bildraster; Bildtransformationen: Skalierung, Drehung; Resampling und Filterung: Bilinear, Gauss; Dithering; Antialiasing; Flood Filling; Kantendetektion; Vektorisierung; Klassifikation; Bildsegmentierung; Bilderkennung (Ausblick) |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| Ü4 |
Mo., 05.12.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 4: Bildbearbeitung und Texturierung |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V14 |
Mi., 07.12.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
L & M
Wechselwirkung von Licht und Material; Lichtausbreitung und -reflexion; Refraktion; Beleuchtungsmodelle (Phong: diffuse und spekulare Reflexion); Materialeigenschaften; farbige Lichtquellen; Cook-Torrance-Modell; Mehrfachreflexion; Lichteffekte: Schatten, Halbschatten, Kaustik |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V15 |
Mo., 12.12.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
L & M
Wechselwirkung von Licht und Material; Lichtausbreitung und -reflexion; Refraktion; Beleuchtungsmodelle (Phong: diffuse und spekulare Reflexion); Materialeigenschaften; farbige Lichtquellen; Cook-Torrance-Modell; Mehrfachreflexion; Lichteffekte: Schatten, Halbschatten, Kaustik |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V16 |
Mi., 14.12.2011, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering I
3D-Bildsynthese: Rendering basierend auf Rasterkonvertierung: Z-Buffer, Flat-Shading, Gouraud-Shading, Phong-Shading |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| Ü5 |
Mo., 02.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 5: Licht und Material, 3D-Rendering I |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V17 |
Mi., 04.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering II
Raytracing; Global Illumination; Photon-Tracing; Radiosity |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V18 |
Mo., 09.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering II
Raytracing; Global Illumination; Photon-Tracing; Radiosity |
PD Dr. Karl-Heinz Franke |
| V19 |
Mi., 11.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering III
Texture-Mapping; Bump-Mapping; Image-based Rendering
Skript (nur zugreifbar innerhalb der TU Ilmenau):
|
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| Ü6 |
Mo., 16.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 6: 3D-Rendering II |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V20 |
Mi., 18.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering III
Texture-Mapping; Bump-Mapping; Image-based Rendering |
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V21 |
Mo., 23.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
EgA & DS
Effiziente geometrische Algorithmen und Datenstrukturen: Räumliches Sortieren und Suchen, kD-Tree, Hüllkörper-Hierarchie, Anwendungen in Raytracing und Kollisionserkennung, Ausblick; Überblick geometrischer Modelldatenstrukturen: CSG, B-Rep, Voxel, Octree, parametrische Flächen u. a.
Skript (nur zugreifbar innerhalb der TU Ilmenau):
|
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| V22 |
Mi., 25.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
3D-Rendering IV
OpenGL; GPU-Renderpipeline; Effizientes Rendering großer Szenen
Skript (nur zugreifbar innerhalb der TU Ilmenau):
|
Prof. Dr. Beat Brüderlin |
| Ü7 |
Mo., 30.01.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Übung 7: 3D-Rendering III, Effiziente Datenstrukturen |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
| V23 |
Mi., 01.02.2012, 19:00-20:30 Uhr
Helmholtz-Hörsaal |
Prüfungsvorbereitung |
Dipl.-Inf. Ulf Döring |
|
Beispielaufgaben (in Bearbeitung) | Koordinatensysteme (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Affine Transformationen (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Ansichtstransformationen (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Rastergrafik (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Farbdarstellung und -wahrnehmung (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Bildbearbeitung und Texturierung (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Licht und Material (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | 3D-Rendering I (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | 3D-Rendering II (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | 3D-Rendering III (07.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen
| | Datenstrukturen (10.03.2011): ohne Lösungen, mit Lösungen |
Skripte und FolienLiteratur | Beat Brüderlin, Andreas Meier:
Computergrafik und Geometrisches Modellieren.
B. G. Teubner, Wiesbaden, Germany, 2001.
| | José Encarnação, Wolfgang Straßer, Reinhard Klein:
Graphische Datenverarbeitung 1: Gerätetechnik, Programmierung und Anwendung graphischer Systeme.
4th, revised and extended edition, Oldenbourg, Munich, Germany, 1996.
| | José Encarnação, Wolfgang Straßer, Reinhard Klein:
Graphische Datenverarbeitung 2: Modellierung komplexer Objekte und photorealistische Bilderzeugung.
4th, revised and extended edition, Oldenbourg, Munich, Germany, 1997.
| | James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, John F. Hughes:
Computer Graphics: Principles and Practice, Second Edition in C.
2nd edition, Addison-Wesley, Reading, MA, USA, 1990.
| | Alan Watt:
3D-Computergrafik.
3rd edition, Addison-Wesley, Reading, MA, USA, 2001. |
|
