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3D-Echtzeitrendering - Alternative Verfahren

Kurs nur in Deutsch

Semesterwochenstunden:

4

Leistungspunkte:

5

Vorkenntnisse:

Grundlegende Voraussetzungen sind Kenntnisse der 3D-Computergrafik sowie praktische Erfahrungen im Bereich der objektorientierten Software-Entwicklung, idealerweise auch mit Bezug zur 3D-Grafikprogrammierung oder 3D-Grafk-Engines (vorzugsweise C++ und OpenGL).

Veranstaltungstyp:

Vorlesung, Seminar, Projektarbeit

Semesterturnus:

Sommersemester

Arbeitsaufwand:

150 Stunden, davon:
65 Stunden Präsenz,
85 Stunden Vor- und Nachbearbeitung, Projektarbeit und Prüfungsvorbereitung

Beitrag zu den Zielen des Studiengangs:

Vermittlung von Kenntnissen aus der praktischen und angewandten Informatik im Anwendungsfeld Echtzeit-Computergrafik. Fachliche Vertiefung und Transfer zwischen miteinander verzahnten Fachgebieten, inbesondere mit Bezug zum Entwurf von effizienten Datenstrukturen und Algorithmen sowie von wiederverwendbaren Software-Architekturen. Befähigung komplexe 3D computergraphische Anwendungen wissenschaftlich einzuordnen, theoretisch zu konzipieren und mit Anwendungsbezug zu realisieren bzw. erweitern.

Lernziel:

Kompetenz unterschiedliche und innovative Ansätze zur Modeliierung und Darstellung virtueller 3D Modelle zu erläutern und zu bewerten. Kenntnisse hinsichtlich der Konzeption der Kernkomponenten einer „nicht-traditionellen“ 3D-Grafik-Engine. Fähigkeiten zur prototypischen Umsetzung eines alternativen Echtzeitrendering-Verfahrens und Ansätze zur Integration dessen in eine bereits bestehende Software-Lösung.

Schlüsselqualifikationen:

Analyse und Klassifikation von Problemen, kreatives Problemlösen, selbständiges Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit.

Lehrinhalte:

  1. Abgrenzung „traditionelles“ 3D-Echtzeitrendering
  2. Kernkomponenten einer typischen 3D-Grafik-Engine
  3. Übersicht „alternative“ Modellierungsverfahren
  4. Voxel-, punkt- und bildbasierte 3D-Modellierung
  5. Übersicht „alternative“ 3D-Darstellungstechniken
  6. Raytracing, Splatting und Image-based Rendering
  7. Hierarchische und sequentielle Beschleunigungsdatenstrukturen

Literatur:

  • Foley, J. D., Van Dam, A., Feiner, S. K.: Computer Graphics - Principles and Practice, Addison-Wesley, 2013
  • Akenine-Möller, T., Haines, E., Hoffman, N.: Real-time Rendering, Taylor & Francis Ltd., 2008
  • Shum, H.-Y.: Image-Based Rendering, Springer, 2007
  • Rezk-Salama, C., Engel, K., Hadwiger, M., Kniss, J. M., Weiskopf, D.: Real-Time Volume Graphics, Taylor & Francis Ltd., 2006
  • Gross, M.: Point-Based Graphics, Elsevier Ltd., 2007

Bemerkungen:

 

Leistungsnachweis:

Praktische Studienarbeit (Kommentiertes Software-Produkt, entsprechend 85 Stunden Entwicklungsaufwand).

Modulverantwortliche/r:

Prof. Dr. von Rymon Lipinski





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