Einführung in die Computergraphik - SS 2011




Diese Vorlesung soll eine erste Einführung in die Themen der Computergraphik geben. Der Schwerpunkt liegt auf Algorithmen und Konzepten zur Repräsentation und Visualisierung von einfachen, 3-dimensionalen graphischen Szenen.

Aus dem Inhalt:

  1. Mathematische Grundlagen
  2. 3D Computergraphik (rendering pipeline, Transformationen, Beleuchtung, etc.)
  3. 2D Computergraphik (Scan Conversion, Clipping, etc.)
  4. OpenGL
  5. VRML





Folien

Die folgende Tabelle wird die behandelten Themen und die dazugehörigen Folien enthalten.

Stunde Thema Folien Links
1. Intro, Mathematische Grundlagen, VRML PDF TriangleSet
IndexedTriangleSet
IndexedFaceSet
Einfacher VRML-Würfel (Lösung zur Aufgabe)
2. Transformationen PDF Transformation Game
Scenegraphen-Demo
VRML-DEF/USE-Beispiel
Transformierter VRML-Würfel (Lösung zur Aufgabe)
3. Texturen PDF Texturierter VRML-Würfel
4. Rendering-Pipeline, OpenGL PDF Tutor: Transformationen in OpenGL (transformation.exe) OpenGL/Qt Minimal-Beispiel
Stereo-Cube Template
Stereo-Cube Lösung
5. Beleuchtung PDF Lokale Beleuchtungsmodelle
Lokale Beleuchtungsalgorithmen
Tutor: Beleuchtung in OpenGL (lightmaterial.exe)
Tutor: Beleuchtung in OpenGL (lightposition.exe)
6. Projektion PDF Kameradefinition
Orthographische Projektion
Perspektivische Transformation
Tutor: Projektion in OpenGL (projection.exe)
7. Clipping PDF Cohen Sutherland-Clipping
8. Rasterisierung PDF Farbmischung
Additive Farbmischung
Line Conversion
Antialiasing
9. Verdeckung PDF Z-Buffer
10. Shader PDF Shader Maker
11. Raytracing PDF Strahlbaum
Raytracer





Probeklausur

Hier finden Sie die Probeklausur zum Download. Die richtige Klausur wird eine Auswahl der Probeklausuraufgaben enthalten, allerdings natürlich in leicht abgeänderter Form (oder Formulierung). Es lohnt sich also bei der richtigen Klausur die Aufgaben genau durchzulesen!

Die richtige Klausur findet wie besprochen am 04.05.2011 um 10 Uhr im Forum I des August-Kramer-Instituts (Gebäude 28) statt.





Klausurergebnisse

Matrikelnummer Punkte Prozent Note
Gesamt 85
20428 81,5 0,96 1
20431 79,5 0,94 1
20541 79,5 0,94 1
20425 78,5 0,92 1,3
20415 78,5 0,92 1,3
20426 78 0,92 1,3
20424 78 0,92 1,3
20420 76 0,89 1,3
20427 75 0,88 1,7
20543 74,5 0,88 1,7
20443 74 0,87 1,7
20419 73,5 0,86 1,7
20418 73 0,86 1,7
20417 72 0,85 1,7
20540 64,5 0,76 2,3
20433 64,5 0,76 2,3
20432 64 0,75 2,3
20416 53 0,62 3,3
20413 22 0,26 n.B.
Durchschnitt 70,5 0,83 1,8






Literatur

Folgende Literatur eignet sich als begleitende Lehrbücher (in Klammern die oben verwendeten Kürzel):
  • Peter Shirley: Fundamentals of Computer Graphics; 2nd Edition, AK Peters. (PS)
  • Donald Hearn, M. Pauline Baker: Computer Graphics with OpenGL; 3rd edition, Pearson / Prentice Hall (HB)
  • Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics -- Principles and Practice; Addison Wesley. (FvD)
  • David F. Rogers: Procedural Elements for Computer Graphics; 2nd Edition, McGraw-Hill. (DR)
  • Tomas Akenine-Möller, Eric Haines: Real-Time Rendering; AK Peters. (MH)
  • Alan Watt: 3D Computer Graphics; Addison-Wesley, 3rd edition
Falls Sie sich diese Bücher anschaffen möchten, sollten Sie vielleicht überlegen, gebrauchte Exemplare zu erwerben -- oft gibt es diese zu einem Bruchteil des Neupreises. Zwei gute Internetadressen sind Abebooks und BookButler.



Hinweise und Downloads zur Bearbeitung der Übungen

Daten zur Bearbeitung der Übungen

Texturen für den Würfel: Texturen.zip

Template für die OpenGL-Aufgabe Stereo-Cube-Template

Die Aufgabenstellung für die Shader-Aufgabe ShaderMakerAufgabe.pdf





Online Literatur und Resources im Internet