Computergrafik (comgra)/ Grafikverarbeitung (gver)

Typ: Vorlesung + Übung/Tutorium
SWS: 6
Credit Points: 3
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Kursbeschreibung / -kommentar

Der Student erlernt die Prinzipien der dreidimensionalen Bildsynthese. Dies sind insbesondere die Grundlagen und die Anwendung von 3D-Echtzeit-Computergrafik mit OpenGL sowie die verschiedenen Verfahren zur Generierung von photorealistischen Bildern anhand von globalen Beleuchtungsalgorithmen.
Parallel zur Theorie werden die praktischen Kenntnisse für die Entwicklung eines Frameworks vertieft.

Die Studierenden kennen die ganze Prozesskette der digitalen 2D- und 3D-Bildsynthese.
Sie sind in der Lage, bestehende 3D-APIs für spezifische Anwendungen auszuwählen und einzusetzen.
Sie können eine eigene 3D-CG-Applikation mit OpenGL entwickeln



Einführung in die Echtzeit-Computergrafik mit OpenGL

Erstellen einfacher 3D-Objekte

Transformations-Pipeline

Strukturierung der Objekte in einem 3D-Szenengraph

Beschleunigungstechniken (Frustum Culling, BSP)

Lokale Beleuchtung und Schattierung

Texture-, Environment- und Bump-Mapping

Blending: Alpha Blending, Texture Blending, Fog

Shader-Programmierung (Vertex Shader, Pixel Shader)

Globale Beleuchtungsalgorithmen:

Rendering Gleichung

Raytracing, Distributed Raytracing, Pathtracing

Photon Mapping

Implementation eines Raytracers

Berechnung der Strahlen

Objekt-Strahl Schnittpunktberechnung

Beschleunigungstechniken: Grid, Octtree, KD-Tree

Parallelisierung