Computer Graphics
TU Braunschweig

Computergraphik - Grundlagen WS'21/22
Vorlesung mit Übung

Prof. Dr.-Ing. Marcus Magnor

Hörerkreis: Bachelor & Master
Kontakt: cgg@cg.cs.tu-bs.de

Modul: INF-CG-30, INF-CG-24
Vst.Nr.: 4216008, 4216014

Gewinner der Raytracing Competition 2020
Kirstin Rohwer                                                                              Oliver Müller, Johannes Schmechel

Freigegeben unter den Bedingungen der CC-BY-SA-3.0

Aktuelle Informationen

  • Das Modul kann im Master nur belegt werden, wenn dieses oder ein äquivalentes Modul noch nicht im Bachelor-Studiengang belegt wurde.
  • Trotz der gegenwärtigen Beschränkungen durch COVID-19, wird das ICG die CG-Vorlesung wie geplant anbieten. Das Vorlesungsformat wird sich aber an die Gegebenheiten anpassen und online stattfinden. Wir werden diese Website kontinuierlich mit den entsprechenden Slides und Materialien updaten. Bitte schauen Sie daher regelmäßig nach Änderungen.

    Wir werden unsere Vorlesung jeden Mittwoch um 9:45 Uhr streamen. Alle Interessenten sollten sich vor Beginn in den BBB-Raum begeben, vorzugsweise mit eingeschalteter Webcam.

    Damit der Kurs glatt abläuft, bitten wir Sie, sich möglichst bald per EMail anzumelden(cgg@cg.cs.tu-bs.de), damit wir sie über unvorhergesehen Änderungen in der Veranstaltung informieren können. Bitte fügen Sie auch Ihre Matrikelnummer, Ihren Studiengang und Ihren Git-Accountnamen hinzu.

    Bleiben Sie gesund!

       

      Beschreibung

      In der Vorlesung werden die theoretischen und praktischen Grundlagen der Computergraphik vermittelt. Neben einem allgemeinen Überblick über das Gebiet der graphischen Datenverarbeitung liegt der Schwerpunkt der Vorlesung auf Bildsyntheseverfahren (Rendering). Am Beispiel des Ray Tracing-Ansatzes werden eine Reihe fundamentaler Themen der Bilderzeugung sowohl theoretisch als auch praktisch erklärt. Als Teil der vorlesungsbegleitenden Übungen entwickeln die Vorlesungsteilnehmer ihr eigenes Ray Tracing-Programm und lernen auf diese Weise typische Rendering-Probleme und -Lösungen am praktischen Beispiel kennen. Am Ende des Semesters wird jeder Student seinen eigenen funktionstüchtigen Ray Tracer entwickelt (und verstanden) haben.

      Inhalt

      • Grundlagen der digitalen Bildverarbeitung
      • Physikalische Gesetze des Lichttransports
      • Die menschliche visuelle Wahrnehmung
      • Der Ray Tracing-Ansatz
      • Geometrie und Transformation
      • Objekt- und Szenenmodellierung
      • Beschleunigungsstrukturen
      • Material- und Reflektionsmodelle
      • Textur
      • Grundlagen der Bild-Signalverarbeitung
      • Sampling
      • Anti-Aliasing

      Ort und Zeit

      Mittwochs, 9:45 - 11:15 Uhr Online (Virtueller Vorlesungsraum)

      Wöchentlich, beginned am 27.10.2021

      Freitag, 29.10.2021, 9:45 - 11:15 Uhr Online (Virtueller Vorlesungsraum)

      Wöchentlich, beginnend am 29.10.2021

      wird noch bekanntgegeben

      Weichnachtsferien

      Mittwoch, 22.12.2021 - Sonntag 09.01.2022

      Vorlesungen

      Die Vorlesungsfolien und Übungsblätter sind durch ein Passwort geschützt. Das Passwort wird in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.

      Übungen

      Die Übungen werden über unseren institutsinternen Git-Server verteilt. Bitte erstellen Sie einen Account auf https://git.cg.cs.tu-bs.de/ und schreiben Sie eine EMail mit Ihrem Account an cgg@cg.cs.tu-bs.de, damit wir Sie in die Gruppe eintragen können.

      Prüfung

      Wird noch bekanntgegeben.

      Zusatzmaterial

      Hier findet ihr Zusatzmaterial, welches hilfreich sein könnte.

      • C++-Kompakt - Ein einfache Einführung in C++ (slides

       

      Anforderungen

      Programmierkenntnisse empfohlen. 

      Literatur

      • Andrew Glassner, An Introduction to Ray-Tracing, Academic Press, 1989
      • James Foley, Andries van Dam, et al., Computer Graphics : Principles and Practice, 3. Ausgabe, Addison-Wesley, 2013
      • Andrew Glassner, Principles of Digital Image Synthesis, 2 Bände, Morgan Kaufman, 1996
      • Alan Watt, 3D Computer Graphics, Addison-Wesley, 1999
      • Peter Shirley, Realistic Ray-Tracing, 2.Ausgabe, AK Peters, 2003
      • Frank Nielsen, Visual Computing, Charles River Media, 2005
      • Matt Pharr und Greg Humphreys, Physically Based Rendering, 3. Ausgabe, Morgan Kaufmann, 2016
      • Steven J. Gortler, Foundations of 3D Computer Graphics, Mit Press, 2012