Computer Graphics
TU Braunschweig

Physikbasierte Modellierung und Simulation WS'16/17
Vorlesung mit Übung

Prof. Dr.-Ing. Marcus Magnor

Hörerkreis: Master
Kontakt: Dr.-Ing. Georgia Albuquerque

Modul: INF-CG-17
Vst.Nr.: INF-CG-010, INF-CG-016

 

Newton Cradle von Martin Kleppmann

Interference

Beschreibung:

In der Vorlesung werden physikalische Phänomene aus den Gebieten Newtonsche Mechanik und Optik vorgestellt und erläutert. Dabei wird insbesondere auf Berechnungsmodelle eingegangen, die in der Computergraphik zur plausiblen Animation und Simulation solcher Phänomene eingesetzt werden. In den praktischen Übungen können damit interessante virtuelle Experimente und deren Visualisierung durchgeführt werden.

Inhalt:

  • Mechanik
    • Dynamik von Masse-Punkten
    • Dynamik von Starrkörpern (Rigid Bodies)
    • Vorwärts und Inverse Kinematik
    • Kollisionserkennung und -reaktion
    • Masse-Feder Systeme (Mass-Spring Systems)
    • Deformierbare Objekte mit Finiten Elementen
    • Fluide
  • Optik
    • Farbtheorie und Farbräume
    • Matrix Optik
    • Streuung (Scattering)
    • Nicht-lineares Ray Tracing
    • Irisieren und Interferenz

Ort und Zeit:

  • Mittwochs, 16:45 - 18:15 in der Regel im Raum IZ 160, Informatikzentrum
  • Vorlesungsbeginn ist Mittwoch, 26.10.2016
  • Die Vorlesung am 09.11.2016 entfällt
  • Die Vorlesung am 18.01.2017 beginnt um 16:00 Uhr
  • Die Vorlesung am 25.01.2017 findet um 16:00 Uhr in Raum G30 statt
  • Die Vorlesung am 08.02.2017 entfällt

Vorlesungsfolien:

Die Folien sind passwortgeschützt, das Passwort wird in der Vorlesung bekanntgegeben.

Übungen:

Die Übungen finden donnerstags, 13:15 bis 14:45 im Rechnerraum G40 statt. Übungsbeginn: 03.11.2016

  • 26-10-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 03-11-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 10-11-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 24-11-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 01-12-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 09-12-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 16-12-2016: [Übungsblatt] [Framework] [Lösung]
  • 13-01-2017: [Übungsblatt] [Lösung]
  • 20-01-2017: [Übungsblatt] [Lösung]
  • 27-01-2017: [Übungsblatt] [Lösung]
  • 02-01-2017: [Übungsblatt] [Lösung]

Klausur

Mittwoch, 15.02.2017 um 16:45 Uhr in IZ 160

Anforderungen:

  • Computergraphik 1 und 2
  • Programmierkenntnisse in C/C++

Voraussetzungen:

  • Bachelor/Vordiplom

Literatur:

  • Dieter Meschede, Gerthsen Physik, Springer, 1956-2006
  • Frank Nielsen, Visual Computing, Charles River Media, Graphics Series, 2005

Fortgeschrittene Themen:

  • Andrew Glassner, Principles of Digital Image Synthesis Volume 2, Morgan Kaufmann, 1996
  • Dieter Meschede, Optik, Licht und Laser, Teubner, 1999
  • David H. Eberly, Game Physics, Morgan Kaufmann, Series in Interactive 3D Technology, 2004
  • Erleben, Sporring, Henriksen, Dohlmann, Physics-Based Animation, Charles River Media, Graphics Series, 2005
  • Christer Ericson, Real-Time Collision Detection, Morgan Kaufmann, Series in Interactive 3D Technology, 2005
  • Open Source Physics, Davidson College