Inhalt

Abstract:

Die enorme Leistungssteigerung von Grafikcomputern hat dazu geführt, dass heutzutage 3D-Computergrafik in nahezu allen Anwendungsbereichen Einzug gehalten hat (PC: OpenGL, Smartphone: OpenGL ES, Internet-Browser: WebGL).  Die Lehrveranstaltung soll eine Übersicht über die modernen Methoden der Computergrafik vermitteln und anhand praktischer Beispiele die Einsatzgebiete aufzeigen.  

Die Veranstaltung gibt zunächst eine gestraffte Einführung in die 3D-Computergrafik anhand des Grafik-Standards "OpenGL". Danach wird auf die neuen Trends bei programmierbaren Shadern eingegangen.

Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird ein Praktikum durchgeführt, in dem die vorgestellten Inhalte anhand kleiner (Programmier)-Projekte erprobt werden können, so dass Sie am Ende der Lehrveranstaltung nicht nur wissen, was Computergrafik ist, sondern dies auch praktisch umsetzen können.

Gliederung:

1. Einleitung
2. Anwendungsbeispiele
3. Geometrische Grundobjekte
4. Koordinatensysteme und Transformationen
5. Verdeckung (z-Buffer)
6. Farbe und Transparenz
7. Anti-Aliasing
8. Nebel
9. Beleuchtung und Schattierung
10. Texturen
11. Mehrfach-Texturen
12. Projektive Texturen
13. Spiegelungen mit Sphere Mapping und Cube Mapping
14. Relief-Texturen (Bump Mapping)
15. Schatten-Texturen (Shadow Mapping)
16. Animationen

Detaillierter Inhalt:

Inhalt:
Komponenten moderner Grafik-Hardware, Interaktivität und Echtzeit-Anforderung, Die Rendering Pipeline, Geometrische Modellierung, Transformationen und Matrizen-Stapel, Animationen, Hidden Surface Removal, Farbe, Transparenz und Farbmischung, Anti-Aliasing, Nebel und atmosphärische Effekte. Beleuchtungsmodelle und Schattierungsverfahren, Texture Mapping (Foto-Texturen, Mehrfach-Texturen, Projektive Texturen, Umgebungs-Texturen/Spiegelungen, Bump Mapping), Hard und Soft Shadow Mapping, Die programmierbare Rendering Pipeline (programmierbare Shader), Globale Beleuchtungsmodelle (Raytracing, Radiosity, etc.), Beschleunigungsstrukturen.  

Lern-/Qualifikationsziele:
- Kennen und Verstehen der wichtigsten Konzepte, Algorithmen und Verfahren der Computergrafik.  
- Kenntnis wesentlicher Teilgebiete, so dass fortgeschrittene Veranstaltungen auf einem soliden Grundwissen aufbauen können.  
- Fähigkeit, die wichtigsten Problemstellungen der Computergrafik zu klassifizieren und Programme zu deren Lösung selbst zu entwickeln.  
- Fähigkeit zur Teamarbeit.

Lern-/Qualifikationsziele:

-

Lehrveranstaltungstyp:

Kurs

Interaktionsformen mit Betreuer/in:

Übungsaufgaben für Selbstlernbetrieb, E-Mail

Interaktionsformen mit Mitlernenden:

E-Mail, Chat, Foren

Kursdemo:

zur Kursdemo

Nutzung

Kurs ist konzipiert für:

1. An der Hochschule München:  
im Masterstudiengang Informatik:
Pflichtfach 4 SWS bzw. 5 ECTS.

2. An der TH Regensburg:
in den Studiengängen Allgemeine Informatik, Technische Informatik und Wirtschaftsinformatik:
FWP-Fach 4 SWS bzw. 5 ECTS.

3. an folgenden Hochschulen wurde die Lehrveranstaltung bereits anerkannt:
TH Deggendorf
Ohm-Hochschule Nürnberg
FH Hof
Uni Erlangen-Nürnberg
LMU München


Entfernte Teilnehmer anderer Hochschulen erhalten einen Schein, der die Teilnahme an der Lehrveranstaltung bestätigt. Mit diesem Schein kann die Anerkennung im jeweiligen Studiengang bei der zuständigen Prüfungskommission beantragt werden.

Formale Voraussetzungen:

keine

Erforderliche Vorkenntnisse:

Vorausgesetzt werden mathematische Kenntnisse und Programmierkenntnisse (möglichst in C++), die einem ingenieurwissenschaftlichen Studium nach der Vorprüfung entsprechen. Kenntnisse in digitaler Bildverarbeitung und Grundlagen der grafischen Datenverarbeitung sind hilfreich.  
Hinweis: die Lehrveranstaltung ist auf Master-Niveau und entsprechend anspruchsvoll !

Hinweise zur Nutzung:

Die Lehrveranstaltungen sind im Internet für die Teilnehmer freigeschaltet und über einen Browser zugänglich.  Zusätzlich wird eine CD angeboten, die das gesamte Lehrangebot (3 virtuelle Vorlesungen, Lehrbuch Computergrafik und Bildverarbeitung, 3. Auflage", Beispielsoftware) enthält und die Möglichkeit schafft, auch offline zu arbeiten.

Kursumsetzung (verwendete Medien):

-

Erforderliche Technik:

-

Nutzungsentgelte:

für andere Personen als (reguläre) Studenten der vhb Trägerhochschulen nach Maßgabe der Benutzungs- und Entgeltordnung der vhb

Rechte hinsichtlich des Kursmaterials:

Alle Rechte am Kursmaterial liegen bei Prof. Dr. Nischwitz

Verantwortlich

Anbieterhochschule:

FH München

Anbieter:

Prof. Dr. Alfred Nischwitz

Autoren:

Alfred Nischwitz

Betreuer:

Prof. Dr. Alfred Nischwitz

Prüfung

Prüfungsangebot zur Lehrveranstaltung

Art der Prüfung:

mündliche Prüfung (Einzel)

Bemerkung:

–

Prüfer:

Prof. Dr. Alfred Nischwitz

Prüfungsanmeldung erforderlich:

ja

Anmeldeverfahren:

Die Anmeldung zur Prüfung erfolgt über das vhb-Portal.

Prüfungsanmeldefrist:

15.05.2015 00:00 Uhr bis 15.06.2015 23:59 Uhr

Prüfungsabmeldefrist:

15.05.2015 00:00 Uhr bis 15.06.2015 23:59 Uhr

Kapazität:

32

Prüfungsdatum:

Nach Absprache mit dem Prüfer bis spätestens 31.07.2015

Prüfungsdauer:

30 Minuten

Prüfungsort:

Raum R 3.028
Lothstr. 34 (Eingang Hessstr. 64)
80335 München

Zuständiges Prüfungsamt:

Hochschule München bzw. Prüfungsamt der Heimathochschule der Studierenden

Zugelassene Hilfsmittel:

keine

Formale Voraussetzungen für die Prüfungsteilnahme:

Es sind 5 Praktikumsaufgaben zu lösen und im eLearning-System (http://cb.cs.hm.edu) hochzuladen (Notengewicht: 40%).  
Juli 2014 findet eine mündliche Prüfung in München statt (Notengewicht: 60%).

Inhaltliche Voraussetzungen für die Prüfungsteilnahme:

empfohlen werden gute C++-Kenntnisse

Zertifikat:

Ja (bewerteter Schein)

Anerkennung:

Es wird ein benoteter Schein ausgestellt, mit dem man bei der zuständigen Prüfungskommission die Anerkennung beantragen kann.