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. Die Übungsaufgaben werden teils theoretisch, teils praktisch sein, wobei die praktischen Aufgaben gewisse Programmierfähigkeiten in C++ verlangen.
Aus dem Inhalt:
| Woche | Thema | Übungs- aufgaben |
Literatur | |
|---|---|---|---|---|
| 1. | Orga, Intro, Geschichte, Displays, Gammakorrektur, Mathe Wdhg. | PDF1 PDF2 PDF3 | Blatt 1 | FvD |
| 2. | Mathe Wdhg. 2 (Spatprodukt, Flächeninhalte, Volumeninhalte, geometrische Prädikate, lineare Interpolation), Wiederholung C++, Einführung in OpenGL | PDF1 PDF2 | Blatt 2 | PS, DR, FvD |
| 3. | Übersicht über die Rendering-Pipeline, Scan Conversion of Lines (Midpoint-Algo), Ray-Tracing von Terrain | PDF1 PDF2 | Blatt 3 | FvD, DR, PS |
| 4. | Scan Conversion of Circles, Einführung in OpenGL | PDF1 PDF2 | Blatt 4 | FvD, DR, PS |
| 5. | Baryzentrische Koordinaten, Scan Conversion für Dreiecke, .. für allgemeine Polygone, Zerlegung in konvexe Polygone | PDF1 PDF2 | Blatt 5 | |
| 6. | Füllen nicht-einfacher Polygone und beliebiger Regionen, Odd-Even-Test, Winding-Number-Test, Font-Rendering, Hinting, Sub-Pixel-Rendering | Blatt 6 | PS, FvD | |
| 7. | Z-Buffer, hierarchical Z-Buffer in Hardware, BSP Tree, Warnock-Algorithmus, Accumulation- and Stencil-Buffer; Clipping: View-Frustum-Clipping, Outcodes, Cohen-Sutherland-Algorithmus, Cyrus-Beck-Algorithmus | PDF1 PDF2 | Blatt 7 | PS, FvD, MH |
| 8. | Clipping: Sutherland-Hodgeman-Algorithmus, Weiler-Atherton-Algorithmus, Homogene Koordinaten, einfache Transformationen |
PDF1 PDF2 | Blatt 8 | PS, FvD, HB |
| 9. | Komplexere Transformationen, relative Transformationen, Scenegraph, Projektionen, Kameratransformation, Stereoskopische Projektion | PDF1 PDF2 | Blatt 9 | FvD, PS, HB |
| 10. | Farbe (Spektren, Metamere, das Auge, Grassmann'sches Experiment) | Blatt 10 | DR, FvD | |
| 11. | Farbe 2 (CIE-XYZ, oponent color model, RGB, CMY, HSV, uniforme Farbräume, CIE-Lab) | Blatt 11 | DR, FvD | |
| 12. | Lighting (Lambert'sches und Phong-Beleuchtungsmodell, Blinn-Phong, Gouraud-Shading, Phong-Shading, Mach-Bänder, Beleuchtung in OpenGL) | Blatt 12 | PS, FvD, MH | |
| 13. | Randrepräsentationen (Graphen, Orientierbarkeit, Datenstrukturen für Meshes, OBJ, Winged-Edge, DCEL, Euler-Formel, Platonische Körper, Euler-Charakteristik) | - | - |
Die Abgabe der Lösungen ist jeweils am Miwwoch zwei Wochen später direkt in der Vorlesung bzw. der Übung. Theoretische Aufgaben werden schriftlich abgeliefert, praktische Aufgaben werden in der Übung am Rechner vorgeführt.