Beschreibung:

Das Sehen ist der dominierende Sinn der menschlichen Wahrnehmung. Kommunizieren wir mit einem Computer, geschieht dies folglich meist über einen Bildschirm. Dazu müssen grafische digitale Inhalte von einem Rechner erzeugt und angezeigt werden. Dies beginnt mit zweidimensionalen Dialogen, Grafiken und Visualisierungen, die vom Rechner aus grafischen Primitiven zusammengesetzt werden und reicht bis zu Videos und künstlichen dreidimensionalen Welten. Besonders eindrucksvolle Beispiele sind in computergenerierten Filmen und Videospielen zu bewundern. 

Diese Veranstaltung führt in die Grundlagen der zwei- und dreidimensionalen Computergrafik ein und illustriert diese anhand aktueller Anwendungen von Computergrafiken im Bereich Multimedia und Visual Computing.

Abb.: Realistische computergenerierte Grafik (Quelle: Wikipedia)

Unterrichtssprache: Die Vorlesung wird vorwiegend in deutscher Sprache gehalten, die Übung vorwiegend in englischer Sprache.

Didaktisches Konzept: Die Vorlesung wird möglichst interaktiv gestaltet. Diskussionsfragen, Abstimmungen und kurze praktische Übungen wechseln sich mit vorgetragenen Inhalten ab. Die Vorlesung ist eng mit einer Übung verzahnt, in der die Inhalte der Vorlesung auf praktische Beispiele angewandt und implementiert werden.

Empfohlenes Vorwissen: Grundkenntnisse in Programmierung und linearer Algebra.

Qualifikationsziele:

Die Studierenden

• verstehen die mathematischen Grundlagen zur Erzeugung zwei- und dreidimensionaler digitaler Grafiken
• besitzen einen fundierten Überblick über aktuelle Techniken der Computergrafik
• können Anwendungen der Computergrafik als Software umsetzen

Gliederung:

Grundlagen

• Raster- und Vektorgrafiken
• Geometrische Grundobjekte
• Koordinaten und Transformationen
• Animation
• Zeichnen von Linien und Kurven
• Farbmodelle

Dreidimensionale Grafiken

• Szenegraphen
• Modellierung von Dreiecksnetze
• Beleuchtungsmodelle
• Texturen
• Strahlverfolgung

Multimedia und Visual Computing

• Bildschirmtechnologien
• Bild- und Videokompression
• Bildverarbeitung
• Wissenschaftliche Visualisierung
• Videospiele und Serious Games