Computergrafik

Fakultät

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version

Version 5.0 vom 15.08.2019

Modulkennung

11B0071

Modulname (englisch)

Computer Graphics

Studiengänge mit diesem Modul
  • Informatik - Medieninformatik (B.Sc.)
  • Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
Niveaustufe

4

Kurzbeschreibung

Nahezu alle gebräuchlichen Software-Systeme verfügen heutzutage über grafische Anteile im User-Interface (UI). Während zweidimensionale UI-Systeme i. d. R. kein explizites Expertenwissen voraussetzen, wird bei der Nutzung und Entwicklung von dreidimensionalen grafischen Anwendungen ein tiefes geometrisches und algorithmisches Verständnis vorausgesetzt. Die Veranstaltung behandelt grundlegende Algorithmen und Konzepte, die benötigt werden, um dreidimensionale Daten in interaktiver Weise darstellen und bearbeiten zu können.

Lehrinhalte
  1. Grundlagen der Computergrafik
  2. Projektive und affine Transformationen
  3. Lokale & globale Beleuchtungsmodelle
  4. Hardware Rendering Pipeline, Rasterzeilen-Verfahren
  5. Echtzeit-Grafikbibliotheken & Shader-Programmierung
  6. Globale (offline) Bildsynthese-Verfahren
  7. Szenenmanagement & Postprocessing
Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, versetehen die wesentlichen Techniken und Methoden von der Modellierung bis zur Erzeugung photorealistischer Bilder mit Hilfe von Rechnern.
Sie haben ein begrenztes Wissen und Verständnis bezogen auf aktuelle Themen und Vertiefungen des Lehrgebiets.
Wissensvertiefung
Die verschiedenen Ansätze der rechnergestützten Erzeugung hochwertiger Bilder und Animationen werden in ihren Abläufen und Funktionen verstanden und wesentliche Bereiche können konzipiert und umgesetzt werden.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden erwerben Kenntnis über technische und algorithmische Aspekte der Computergrafik. Sie setzen dabei eine Reihe von Standard- und einige fortgeschrittene Verfahren und Methoden ein, um Daten zu verabeiten und strukturiert darzustellen, um so Informationen zu gewinnen und zu bearbeiten.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden erkennen die Komplexität grafischer Anwendungen und können algorithmische Aspekte der Computergrafik beurteilen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können Techniken und Fertigkeiten aus dem Bereich der Computergrafik in eigenen Problemstellungen zur Lösung heranziehen.

Lehr-/Lernmethoden

Die Veranstaltung wird als Vorlesung mit begleitendem Praktikum durchgeführt.

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse in Mathematik, insbesondere Geometrie und lineare Algebra werden vorausgesetzt.

Modulpromotor

Lensing, Philipp

Lehrende

Lensing, Philipp

Leistungspunkte

5

Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden
Std. WorkloadLehrtyp
30Vorlesungen
30Labore
Workload Dozentenungebunden
Std. WorkloadLehrtyp
30Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
60Kleingruppen
Literatur

FTomas Akenine-Moller, Eric Haines, and Naty Hoffman. 2008. Real-Time Rendering (3rd ed.). A. K. Peters, Ltd., Natick, MA, USA.

Matt Pharr and Greg Humphreys. 2010. Physically Based Rendering, Second Edition: From Theory to Implementation (2nd ed.). Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA.

John Kessenich, Graham Sellers, and Dave Shreiner. 2016. Opengl® Programming Guide: The Official Guide to Learning Opengl®, Version 4.5 with SPIR-V (9 ed.). Addison-Wesley Professional.

Wolfgang Engel. 2011-2016. GPU Pro 1-7 (1st ed.). A. K. Peters, Ltd., Natick, MA, USA.

M. Bender/M. Brill, 2003. Computergrafik, Hanser Verlag 2003

Watt, A., 2002. 3D-Computergrafik, Pearson

Prüfungsleistung
  • Klausur 2-stündig
  • Projektbericht, schriftlich
Unbenotete Prüfungsleistung

Experimentelle Arbeit

Bemerkung zur Prüfungsform

Alternativ Klausur oder Programmieraufgabe inklusive Dokumentation und Kolloquium

Dauer

1 Semester

Angebotsfrequenz

Wintersemester und Sommersemester

Lehrsprache

Deutsch