Modul Computergrafik mit Labor, Informatik (Bachelor) (SPO 7)

• Raster- und Vektorgrafik:

 Speicherung, Codierung und Darstellung zwei-dimensionaler Grafiken im Computer und externen Speichermedien. Farbmodelle.

• Mathematische Grundlagen:

 Koordinatensysteme, Modellierung drei-dimensionaler Objekte mit Polygonen. Dreieckszerlegung.

 Anwendung linearer Algebra und Analysis um typische geometrische Probleme in der Computergrafik zu lösen

• Raytracing:

 Photorealistische Erzeugung von Bildern am Beispiel von Raytracing.

 Beleuchtungs- und Schattierungsmodelle.

• Transformationen

 Grundlagen der Transformationen im Ortsraum, homogene Koordinaten, Modelle und ihre Projektion, Transformationspipeline

• Rasterpipeline:

 Rasterung transformierter Objekte, Clipping, OpenGL

• Folien der Präsenzveranstaltung
• Steve Marschner, Peter Shirley. Fundamentals of Computer Graphics. O'Reilly Verlag.
• John Vince. Mathematics for Computer Graphics. Springer-Verlag.
• Matt Pharr, Wenzel Jakob, Greg Humphreys. Physically based Rendering. https://pbrt.org/
• Weitere vertiefende Literatur in der Veranstaltung zu einzelnen Themen.

Im Labor werden werden die in der Vorlesung vermittelten Kenntnisse der Computergrafik anhand folgender Aufgaben praktisch am Rechner vertieft:

• Eine vorhanden Arcade-Game Implementierung muss um eine eigene 2D-Sicht-Komponente ergänzt werden. Dazu kommt eine einfache 2D-API zum Einsatz.
• Ein rudimänter Raytracer auf Basis vorgegebenen Basisbibliotheken soll erstellt werden.
• Die Arcade-Game-Implementierung soll mit einer 3D-Sicht auf Basis einer API wie, z.B. OpenGL oder eigene Transformation, ergänzt werden.
• Als Implementierungssprache kommt C++ zum Einsatz.

• Material der Vorlesung
• Quelltextrahmen