Modul:IAM (SPO 2018):Computergrafik

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Studiengang Interaktive Medien (IAM (SPO 2018))
Studienabschnitt Spezialisierungssphase
ModulkatalogInformatik
Name Computergrafik
Name (englisch) Computer Graphics
Kürzel COMG.WP
Unterrichtssprache Deutsch
Voraussetzungen Empfohlene Kenntnisse: Lineare Algebra (Matrizen, Vektoren, Transformationen)
Verwendbarkeit Bachelorstudiengang Interaktive Medien, Bachelorstudiengang Informatik (FWP), Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik (FWP), Bachelorstudiengang Technische Informatik (FWP)
Turnus Üblicherweise im Jahreszyklus; die Lehrveranstaltung wird nur angeboten, wenn sich genügend Teilnehmer anmelden.
Modulart: Wahlpflichtmodul
Wird gehalten: Sommersemester
Studiensemester IAM 4
Dauer 1 Semester
Lehrformen Seminaristischer Unterricht, Praktikum
Credits 8
SWS 6 (Lehre: 2, Praktikum: 4)
Workload Präsenzstudium: 90 h (durchschnittlich 6 h pro Woche)
Eigenstudium: 110 – 150 h (durchschnittlich 7,3 – 10 h pro Woche)
Modulkoordinator(en) Thomas Rist
Lehrende(r)

Die Prüfung wird in diesem Semester angeboten.

Prüfer Peter Rösch
Zweitprüfer Thomas Rist
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdetails Dauer 90 Min
Hilfsmittel
Zeugnisgewichtung 100 %
Benotung Kommanote

1 Lernergebnisse/Qualifikationsziele

Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage:

  • Grundlegende Begriffe der Computergrafik zu definieren.
  • Algorithmen zur Darstellung von Szenen zu erklären.
  • Komponenten aus Bibliotheken zu Computergrafik-Anwendungen mittlerer Komplexität zu kombinieren.
  • Quellcode insbesondere bezüglich der Effizienz zu beurteilen.
  • Interaktive Computergrafik-Anwendungen selbständig zu implementieren.

2 Inhalte

Die Veranstaltung gliedert sich in drei Teile. Zunächst werden grundlegende Methoden und Algorithmen der Computergrafik eingeführt und anhand der Plattenformatierungen Schnittstelle OpenGL praktisch angewendet, wobei die Grafik-Hardware auch direkt mit eigenen Shader-Programmen angesteuert wird.

Ausgestattet mit diesen Grundlagen begeben begeben sich die Teilnehmer in die „Virtuelle Realität“ und verwenden die 3x2m große Projektionsfläche im Labor für 3D-Visualisierung in Kombination mit einem optischen Tracking-System, um mit stereoskopisch dargestellten 3D-Modellen zu interagieren. Die verwendete Software „WorldViz Vizard“ reduziert dabei den Programmieraufwand erheblich und erlaubt eine Konzentration auf den Aufbau der Szene, die Physik-Simulation und die Interaktion.

Abschließend wird die WebGL-Schnittstelle eingeführt und dazu verwendet, 3D-Inhalte plattformunabhängig im Web-Browser darzustellen:

  • Geometrie - Objekte und Transformationen
  • Virtuelle Kamera, Projektionen
  • Beleuchtung und Schatten
  • Texturen und fortgeschrittene Oberflächen-Effekte
  • Interaktion mit dem Benutzer
  • Shader-Programmierung
  • Stereoskopische Ausgabe
  • 3D-Tracking
  • Physik-Simulation
  • Interaktive 3D-Grafik im Web-Browser

3 Literatur

  • E. Angel: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with WebGL, 7th Ed., Pearson (2015)
  • J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner: Computer Graphics -- Priciples and Practice, Addison Wesley, 3rd Ed., Pearson (2014)
  • M. Woo, J. Jeider, T. Davis, D. Shreiner: OpenGL Programming Guide, 9th Ed., Addison Wesley (2017)
  • R. J. Rost, J. M. Kessenich, B. Lichtenbelt: OpenGL Shading Language, 3rd Ed., Addison Wesley (2009)
  • Allan Brito: Blender Quick Start Guide, Packt Publishing (2018)
  • PyOpenGL: http://pyopengl.sourceforge.net
  • WorldViz Vizard: http://www.worldviz.com/products/vizard
  • WebGL (khronos): http://www.khronos.org/webgl
  • E. Angel: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with WebGL, 7th Ed., Pearson (2015)
  • J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner: Computer Graphics -- Priciples and Practice, Addison Wesley, 3rd Ed., Pearson (2014)
  • M. Woo, J. Jeider, T. Davis, D. Shreiner: OpenGL Programming Guide, 9th Ed., Addison Wesley (2017)
  • R. J. Rost, J. M. Kessenich, B. Lichtenbelt: OpenGL Shading Language, 3rd Ed., Addison Wesley (2009)
  • Allan Brito: Blender Quick Start Guide, Packt Publishing (2018)
  • PyOpenGL: http://pyopengl.sourceforge.net
  • WorldViz Vizard: http://www.worldviz.com/products/vizard
  • WebGL (khronos): http://www.khronos.org/webgl