Computergrafik

Ziel der Vorlesung ist das Verständnis der mathematischen Verfahren und der Algorithmen, die zur Erzeugung von Grafiken in der Computergrafik eingesetzt werden. Die Studierenden sollen in der Lage sein, Computergrafiken unter Anwendung der erlernten Verfahren zu programmieren.

Inhalt:

Die Vorlesung Computergrafik beschäftigt sich mit den Methoden und Schwierigkeiten der Abbildung einer dreidimensionalen Szene (real oder modelliert) auf ein zweidimensionales Ausgabegerät (Bildschirm). Vermittelt werden:

• Graphische Grundfunktionen: Koordinatensysteme, Transformationen, 2D-Clipping, Linien und Kreise, Graustufen- und Farbdarstellung
• Graphische Darstellung von 3D-Objekten (Abbildung auf 2D-Ausgabegerät):
  Parallel- und Zentralprojektion, Verfahren zum Sichtbarkeitsentscheid, Lokale Beleuchtung und Reflexion, Verfahren zur Schattierung, ausgewählte Verfahren zur globalen Beleuchtung (Ray-Tracing und Radiosity)
• Geometrische Modellierung dreidimensionaler Objekte (Erzeugung eines 3D-Modells): Volumenmodellierung, Kanten- und Oberflächenmodellierung, Geometrische Attributierung, insbesondere durch Freiformkurven (Bézier-Kurven und B-Splines)
• Einführung in die GPU Programmierung
• Praktikum: Einführung in OpenGL 2.x und OpenGL 3.x, insbesondere Shader, C++, Qt (ggfls. auch Visual Studio)

Prüfung:

• mündlich

Literatur:

• H.J. Bungartz, M.Griebel, C. Zenger: Einführung in die Computergrafik: Grundlagen, Geometrische Modellierung, Algorithmen. Vieweg, 2002.
• D. Hearn, M.P. Baker: Computer Graphics with OpenGL. Prentice Hall, 2004.
• Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics: Principles and practice. Addison Wesley, 1997.
• Alan Watt: 3D-Computergrafik. Addison Wesley, 2002.

• A. Nischwitz, M. Fischer, P. Haberäcker: Computergrafik und Bildverarbeitung. Vieweg, 2. Auflage, 2007.