Computer Graphics
TU Braunschweig

Echtzeit-Computergraphik SS'22
Vorlesung mit Übung

Prof. Dr.-Ing. Martin Eisemann

Hörerkreis: Master
Kontakt: ecg@cg.cs.tu-bs.de

Modul: INF-CG-29
Vst.Nr.: 4216009, 4216015

Aktuelles

Die Veranstaltung findet vorerst online mittels BigBlueButton statt. Details finden Sie auf dieser Seite weiter unten.

 

Beschreibung

In der Vorlesung werden grundlegende Kenntnisse über Architektur und Methoden zur Nutzung moderner Graphikhardware vermittelt. Am Beispiel aktueller APIs werden die einzelnen Komponenten der Rendering-Pipeline behandelt und ihre Programmierung in der begleitenden Übung erläutert und angewendet. Das erlernte Wissen ermöglicht es interaktive Echtzeit-Visualisierungen zu implementieren.

 

Trotz der Corona-Restriktionen bietet das ICG auch im Sommersemester 2022 die Vorlesung Echtzeit-Computergraphik wie geplant an. Bis auf weiteres muss unsere Vorlesung jedoch online stattfinden. Jede Woche werden die Folien und das entsprechende Material auf diese Webseite hochgeladen.

Bleiben Sie gesund!

 

Anmeldung

Sofern Sie noch keinen besitzen, erstellen Sie einen Account auf unserem Instituts-Git Server — nicht dem TU-GitLab oder GitHub:
- Email: Ihre @tu-bs.de Email Adresse
- Name: wie Ihre @tu-bs.de Email Adresse, z.B m.mustermann

Nutzen Sie zur Anmeldung unser Online-Teilnahmeformular. Dieses finden Sie direkt auf unserer Webseite, unter Teaching > Course Enrollment.
Diese Anmeldung ist informell und ersetzt nicht die Anmeldung über das Prüfungsamt.

 

Inhalt

  • Graphikhardware
  • GPU Programmierung (APIs)
  • Transformationen und homogene Koordinaten
  • Kameramodelle
  • Clipping
  • Modellierung
  • Licht, Materialien, Texturen
  • Optimierung

 

Ort und Zeit

Dienstags, 13:15–14:45 Uhr / Raum IZ 160 Online (Virtueller Vorlesungsraum)
Wöchentlich, beginnend am 26.04.2022

Freitags, 11:30–13:00 Uhr 09:45–11:15 Uhr / Raum IZ G40 Online (Virtueller Übungsraum)
Wöchentlich, beginnend am 29.04.2022

Abhängig von geltender Corona-Regelung (Klausurähnliche) Hausarbeit mit EvaExam oder Präsenzklausur, 23. August 2022 13:15 - 14:45 Uhr (90 Minuten)

 

Vorlesungen

Die Vorlesungsfolien werden im Verlauf des Semsters hier passwortgeschützt zur Verfügung gestellt. Das Passwort wird in der VL bekannt gegeben und kann notfalls beim Betreuer erfragt werden.

03.05.2022

Introduction, History, and Linear Algebra [PDF]

10.05.2022

Rasterization and Graphics APIs [PDF | Video]

17.05.2022

Transformations [PDF | Video]

24.05.2022

View Transformation and Projection [PDF | Video]

 

Übungen

Die Übungsaufgaben werden jeweils Freitags online gestellt und am darauffolgenden Freitag in der Übungsstunde besprochen.

Die Aufgaben eines jeden Übungsblattes sind in Gruppen von zwei bis drei Personen anzufertigen und bis spätestens Freitags 9:30 Uhr im Git Repository der jeweiligen Übung hochzuladen.

Die praktischen Aufgaben müssen in der Übungsstunde vorgeführt werden. Arbeitsgruppen von bis zu drei Leuten sind erlaubt, doch muss jeder in der Gruppe selbstständig eventuelle Fragen zu den Aufgaben und dem Code beantworten können.

Die Frameworks und Lösungen wurden auf den Rechnern im CIP Pool getestet. Leider können wir keine direkte Unterstützung für andere Systeme garantieren. Für die Anfertigung der praktischen Aufgaben ist ein Computer mit Linux oder Windows erforderlich. Die Funktion des Frameworks unter Mac OS/X kann nicht garantiert werden. Bei Problemen meldet euch per Email an ecg@cg.cs.tu-bs.de.

Referenzlösungen zu den Aufgaben werden im Anschluss an die Übungen bereitgestellt.

Abgabe am:

Infos [Übungsblatt]

13.05.2022

Kickoff [PDF]
Übung 1 [ZIP] - Vector Math, Project Setup

20.05.2022

Übung 2 [ZIP + Git] - Initialization, Drawing

03.06.2022

Übung 3 [ZIP + Git] - Scenegraph Transformations

 

Prüfung

Prüfungszeitraum siehe oben unter Ort und Zeit.
Eventuelle Änderungen werden in der Vorlesung und auf dieser Webseite rechtzeitig bekanntgegeben.

  • Prüfungsform: (Klausurähnliche) Hausarbeit mit EvaExam
  • Scheinerwerb durch Bestehen der Prüfung (mind. 50% der Punkte)
  • Voraussetzung zum Modulabschluss: mindestens 50% der Punkte aus den Übungen erreicht.
  • Klausurteilnahme auch bei Vertiefung empfehlenswert!
  • Bachelor und Master Studenten müssen sich beim Prüfungsamt anmelden!

 

Anforderungen

  • Programmierkenntnisse in C/C++

 

Literatur

  • Peter Shirley, Fundamentals of Computer Graphics, Peters, Wellesley 2005
  • Andrew Woo, et al., OpenGL Programming Guide, Version 4.1, Addison-Wesley, 1999
  • Tomas Akenine-Möller, Eric Haines, und Naty Hoffman, Real-Time Rendering, 3. Ausgabe, Peters, Wellesley 2018
  • Randi J. Rost, John M. Kessenich, Barthold Lichtenbelt, OpenGL Shading Language, 2. Ausgabe, Addison-Wesley, 2006
  • Alan Watt, 3D Computer Graphics, Addison-Wesley, 1999
  • Frank Nielsen, Visual Computing, Charles River Media, 2005
  • James Foley, Andries Van Dam, et al., Computer Graphics: Principles and Practice, 2. Ausgabe, Addison-Wesley, 1995