Computer Graphics
TU Braunschweig

Computergraphik - Grundlagen WS'22/23
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.

 

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 in IZ 160 (MP 23.3)

Wöchentlich, beginned am 26.10.2022

Freitags, 9:45 - 11:15 Uhr in IZ G40 (MP 23.2)

Wöchentlich, beginnend am 28.10.2022

wird noch bekannt gegeben

Weichnachtsferien

Freitag, 23.12.2022 - Freitag 06.01.2023

Vorlesungen

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

26.10.2022

Introduction

26.10.2022

Ray Tracing Overview

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 E-Mail mit Ihrem Account an cgg@cg.cs.tu-bs.de, damit wir Sie in die Gruppe eintragen können.

Für alle, die versuchen, das Projekt unter Windows zu kompilieren: Die Bildbibliothek hängt von GraphicsMagick (http://www.graphicsmagick.org/) und davon, dass gm.exe im Pfad zu finden ist!


28.10.2022

Ausgabe Blatt 01

Zusatzmaterial

Hier findet ihr Zusatzmaterial, das 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