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392113 Einführung in die Computergrafik (V) (WiSe 2016/2017)

Einrichtung
Technische Fakultät
Art(en) / SWS
V / 4
Zeitraum
17.10.2016-10.02.2017
Voraussichtl. Wiederholung
Sprache
Diese Veranstaltung wird komplett in englischer Sprache gehalten

Lehrende

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Klausuren

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Fachzuordnungen

Modul (Studienmodell 2011) Veranstaltung Leistungen  
39-Inf-CG Grundlagen der Computergrafik Computergrafik benotete Prüfungsleistung
Studieninformation
39-Inf-CG_BP Introduction to Computer Graphics Computergrafik benotete Prüfungsleistung
Studieninformation

Die Angaben in der Tabelle ergeben sich aus der Zuordnung zu einem Modul und der entsprechenden Modulbeschreibung. Bei den angegebenen "Leistungen" können Wahloptionen der Studierenden bestehen; Auskunft hierüber gibt ebenfalls die Modulbeschreibung.

Studiengang/-angebot Gültigkeit Variante Untergliederung Status Sem. LP  
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Grundlagen der Computergrafik Wahlpflicht 5. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Nebenfach Grundlagen der Computergrafik Wahlpflicht 5. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Kognitive Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Grundlagen der Computergrafik Wahlpflicht 5. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Grundlagen der Computergrafik Wahlpflicht 5. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Medienwissenschaft, interdisziplinäre / Master (Einschreibung bis SoSe 2014) Hauptmodul 4 Wahlpflicht 1. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Grundlagen der Computergrafik Wahlpflicht 5. 10 unbenotet /benotet V+Ü und mdl. Prüfung  
Studieren ab 50    

Allgemeine Anforderungen bei Lehrveranstaltungen:

Die Anforderungen an die aktive Teilnahme (nur gültig für Studienmodell 2002) sind hier erläutert. In den FsB und Modulhandbüchern finden sich Informationen, ob Studienleistungen (nur gültig für Studienmodell 2011)/Einzelleistungen/Modul(teil)prüfungen vorgesehen sind, und welche Anforderungen hierfür bestehen.

Öffnung

Geöffnet für Hörer/-innen anderer/aller Fakultäten 

Inhalt, Kommentar

With this lecture we give an introduction to theoretical and practical foundations of Computer Graphics. Our main topic is to visualize (or render) a 3D scene as seen from a certain camera position. However, to achieve this goal we first have to understand and master several sub-problems, where we can make use of knowledge and techniques from several other disciplines (physics, art, biology, mathematics, computer science): How does light propagate through a scene after it gets emitted from a light source? How does light interact with objects of different materials? How does a camera or the human visual system work? How does stereoscopic rendering work? What is light, what is color? How do we represent 3D models and scenes?

The lecture consists of four main parts:

  • We will start with Global Illumination, which answers the above questions to a sufficient degree and allows us to render photo-realistic images (e.g. for movies). Using some math, efficient algoriths, and clever data structures leads to methods that render nice images in minutes (instead of hours or days).
  • Interactive frame rates can be achieved by so-called rasterization pipelines, which simplify the light transport and performs all computations in a parallelized and pipelined manner on the graphics card (GPU). We will implement both a software rendering system (to understand the basic principles) and an OpenGL rendering system (real-time rendering, e.g. for games).
  • After understanding the process of rendering, we focus on its input, which is a geometric description of a scene. We will see several representations for geometric objects that each have their own advantages and drawbacks. Besides triangle meshes, we will discuss implicit surfaces (used for constructive solid geometry, CSG) and freeform curves and surfaces (used in Computer Aided Design, CAD).
  • We will briefly discuss character animation and rendering, where we focus on simple (hence efficient) linear blend skinning for skeletal animation and linear blend shapes for face animation.

Most of the techniques you only really understand if you try to use them, i.e., if you implement them. Our exercises therefore consist of four mini-projects (global illumincation, software rasterizer, OpenGL renderer, geometric modeling) of 3-4 weeks each. Our tutors have weekly consulting hours, where students can get help if they have trouble with the implementation. At the end of each mini-project, students will present their results in the exercise course.

Upon request the lecture will be given in English.

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

  • Basic knowledge of linear algebra and analysis is required. You should have passed your Mathe 1+2 courses.
  • The programming exercises will be done in C++. We'll have a C++ crash course at the beginning.

Literaturangaben

  • Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics: Principles and Practice, Addison-Wesley Longman, 1996
  • Glassner: An Introduction to Ray Tracing, Academic Press, 1989
  • Pharr, Humphreys: Physically Based Rendering, Morgan Kaufmann, 2004
  • Wright, Haemel, Sellers, Lipchak: OpenGL SuperBible: Comprehensive Tutorial and Reference, Addison-Wesley Longman, 2010
  • Rost, Licea-Kane, Ginsburg, Kessenich: OpenGL Shading Language, 3. Edition, Addison-Wesley Longman, 2009
  • Munshi, Ginsburg, Shreiner: OpenGL ES 2.0 Programming Guide, Addison-Wesley Longman, 2008
  • Farin: Curves and Surfaces for CAGD. A Practical Guide, Morgan Kaufmann, 2001

Externe Kommentarseite

Lernraum (E-Learning)

Zu dieser Veranstaltung existiert ein Lernraum im E-Learning System. Lehrende können dort Materialien zu dieser Lehrveranstaltung bereitstellen:

TeilnehmerInnen
registrierte Anzahl : 108 (1)
Dies ist die Anzahl der Studierenden, die die Veranstaltung im Stundenplan gespeichert haben. In Klammern die Anzahl der über Gastaccounts angemeldeten Benutzer/innen.
Abruf der Liste der Teilnehmer/innen :
Lehrende und ihre Sekretariate können sich die Liste der im eKVV registrierten Teilnehmer/innen über die passwortgeschützen eKVV Seiten abrufen: Meine Veranstaltungen
Falls Sie noch keinen BIS Zugang besitzen oder generelle Hinweise zum Abrufen und zum Umgang mit den Teilnehmerlisten suchen nutzen Sie unsere Hilfeseite
Dort finden Sie auch Informationen dazu, wie Sie aus einer Teilnehmerliste die Ergebnisliste für die Prüfungsdokumentation erstellen und wie Sie diese an die Prüfungsämter übermitteln können.
Automatischer E-Mailverteiler der Veranstaltung
Adresse :
WS2016_392113@ekvv.uni-bielefeld.de
Lehrende, ihre Sekretariate sowie für die Pflege der Veranstaltungsdaten zuständige Personen können über diese Adresse E-Mails an die VeranstaltungsteilnehmerInnen verschicken. WICHTIG: Sie müssen verschickte E-Mails jeweils freischalten. Warten Sie die Freischaltungs-E-Mail ab und folgen Sie den darin enthaltenen Hinweisen.
Falls die Belegnummer mehrfach im Semester verwendet wird können Sie die folgende alternative Verteileradresse nutzen, um die TeilnehmerInnen genau dieser Veranstaltung zu erreichen: VST_79016005@ekvv.uni-bielefeld.de
Reichweite :
106 Studierende direkt per E-Mail erreichbar
Hinweise :
Weitere Hinweise zu den E-Mailverteilern
E-Mailarchiv
Anzahl der Archiveinträge: 0
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Änderungen/Aktualität der Veranstaltungsdaten
Letzte Änderung Grunddaten/Lehrende :
Dienstag, 7. Juni 2016 
Letzte Änderung Zeiten :
Montag, 26. September 2016 
Letzte Änderung Räume :
Montag, 26. September 2016 
Sonstiges
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