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Modul 39-Inf-CG Grundlagen der Computergrafik

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

In der Vorlesung lernen Studierende die Grundlagen der Computergrafik kennen und sammeln in den Übungen praktische Erfahrungen mit deren Implementation. Diese beinhalteten sowohl theoretische Grundlagen der Geometrierepräsentation und des Lichttransportes, als auch praktische Aspekte wie effiziente Datenstrukturen und Algorithmen für Echtzeitanwendungen.

In the lecture students learn the fundamentals of computer graphics and gain practical experience by implementing most of these concepts. These include theoretical aspects of geometry representations as well as of light transport, but also practical aspects, such as efficient data structures and algorithms for real-time applications.

Lehrinhalte

Dieses Modul vermittelt die theoretischen und praktischen Grundlagen der Computergrafik, wobei die effiziente und/oder realistische Visualisierung dreidimensionaler Szenen im Mittelpunkt steht. Die Vorlesung teilt sich in vier Blöcke auf: Im Geometrie-Block werden verschiedene Repräsentationen für 3D-Modell und 3D-Szenen behandelt, z.B. Dreiecksnetze, Splineflächen, oder Volumendaten. Diese Modelle können dann entweder möglichst foto-realistisch (Block Globale Beleuchtung) oder möglichst effizient (Block Echtzeit-Rendering) visualisiert werden. Im Bildbearbeitungs-Block werden Post-Processing- oder Kompressionsverfahren für die resultierenden Bilder besprochen. Zum besseren Verständnis wird ein Großteil dieser Verfahren in den praktischen Übungen implementiert, welche in vier Mini-Projekte zu den entsprechenden Themenblöcken aufgeteilt sind.

This lecture gives an introduction to the basic conecpts of Computer Graphics, focusing on efficient rendering and realistic visualization of three-dimensional scenes. The course is organized in four parts: In the geometry part different geometry representations and modeling operations for 3D objects and 3D scenes will be discussed, such as triangle meshes, spline surfaces, or volumetric data. These models can be rendered either as realistically as possible (Global Illumination part) or as efficiently as possible (Real-Time Rendering part). In the image processing part we will discuss post-processing and compression techniques for the resulting images. To facilitate a better understanding, many of the discussed techniques will be implemented in the programming exercises, which are organized as 3-4 mini projects.

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse in C++
Dieses Modul baut auf entsprechenden Kompetenzen auf, die in den Modulen 24-M-Inf1 Mathematik für Informatik I und 24-M-Inf2 Mathematik für Informatik II vermittelt werden. Der vorherige Abschluss dieser oder gleichwertiger Module wird daher dringend empfohlen.

Knowledge in C++ and knowledge as in the modules 24-M-Inf-1 and 24-M-Inf-2

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Die Modul(teil)prüfung kann in einigen Studiengängen nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden. Vor Erbringung ist eine entsprechende Festlegung vorzunehmen, eine nachträgliche Änderung (benotet - unbenotet) ist ausgeschlossen. Wird diese Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.

The (partial) examination of the module can be performed as "ungraded" in some study programs at the students choice. Before the examination a respective determination must be carried out, a later modification (graded - ungraded) is impossible. If the "ungraded" option is chosen, it is not possible to include this module in a study program where this module is deemed to enter the calculation of the overall grade.

Modulstruktur: 0-1 bPr, 0-1 uPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Computergrafik Übung WiSe 90h (20 + 70) 3
Computergrafik Vorlesung WiSe 120h (60 + 60) 4 [Pr] [Pr]

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Computergrafik (Vorlesung)

Im Masterstudiengang Interdisziplinäre Medienwissenschaft ist das Modul unbenotet für Studierende, die ihr Studium ab dem Wintersemester 2017/18 aufnehmen.
In einigen Studiengängen der Technischen Fakultät kann die Modulprüfung nach Wahl der Studierenden auch "unbenotet" erbracht werden (s. Erläuterungen zu den Modulelementen und die jeweilige FsB). Wird die unbenotete Option gewählt, ist es nicht möglich, dieses Modul zu verwenden, um es in einen Studiengang einzubringen, in dem dieses Modul bei der Gesamtnotenberechnung berücksichtigt wird.
Erläuterungen zu dieser Prüfung siehe unten (benotete Prüfungsvariante).

mündliche Prüfung unbenotet 90h 3
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Computergrafik (Vorlesung)

Portfolio mit Abschlussprüfung:
Portfolio aus Übungsaufgaben oder Programmieraufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 50% der erzielbaren Punkte) und mündlicher Abschlussprüfung (mit einem zeitlichen Rahmen von ca. 25 Minuten) oder schriftlicher Abschlussklausur (im Umfang von 90-120 Minuten).
Die Kontrolle der Aufgaben umfasst auch direkte Fragen zu den Lösungsansätzen, die von den Studierenden in den Übungen beantwortet werden müssen. Die Veranstalterin/der Veranstalter kann ein individuelles Erläutern und Vorführen von Aufgaben verlangen sowie einen Teil der Aufgaben durch Präsenzübungen ersetzen.
Die Aufgaben im Rahmen des Portfolios werden in der Regel alle zwei Wochen ausgegeben.

Mündliche Prüfung:
Abschließende mündliche Prüfung (15-25 min.) die sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht.

Klausur:
Klausur (im Umfang von 90-120 Minuten) die sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht.

In der Regel ist das Portfolio zu erbringen.

Portfolio consisting of (programming) exercises related to the lecture (passing criterion 50% of the attainable scores) and oral examination (15-25 min.) or written examination (90-120 min) regarding the material of the lecture.
The review of the exercises also covers direct questions to the solution approach which must be answered in the exercise course.

Oral examination (15-25 min.) regarding the material of the lecture and the exercises.

Written examination (90-120 min) regarding the material of the lecture and the exercises.

Klausur o. mündliche Prüfung o. Portfolio mit Abschlussprüfung 1 90h 3
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigungen vom 17.11.2014 und 01.12.2015] 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor Nebenfach (fw) Praktische Informatik 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor Nebenfach (fw) Technische Informatik 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Informatik / Bachelor [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] Nebenfach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science Allgemeines Profil - Intelligente Systeme 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science Bologna Profil: Outgoing Students 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014] 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science Profilstudium Master of Arts 1. o. 3. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science Profilstudium Master of Science 1. o. 3. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science [FsB vom 15.01.2015 mit Berichtigung vom 02.02.2015] Profilstudium Master of Arts 1. o. 3. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science [FsB vom 15.01.2015 mit Berichtigung vom 02.02.2015] Profilstudium Master of Science 1. o. 3. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / Bachelor of Science 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Kognitive Informatik / Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015] 1-Fach (fw) 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor of Arts|Bachelor of Science [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015] 1-Fach (fw) 3. o. 5. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 01.12.2015 und Berichtigungen vom 01.04.2014, 17.11.2014 und 12.07.2017] 1. ein Semes­ter Wahl­pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Modulelemente

Veranstaltungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)

Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science

Bioinformatik und Genomforschung / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigungen vom 17.11.2014 und 01.12.2015]

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) // Praktische Informatik

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) // Technische Informatik

Informatik / Bachelor: Nebenfach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Berichtigung vom 04.11.2013 und Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Intelligente Systeme / Master of Science // Allgemeines Profil - Intelligente Systeme

Intelligente Systeme / Master of Science // Bologna Profil: Outgoing Students

Intelligente Systeme / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014,15.10.2014, 02.03.2015 und Berichtigung vom 17.11.2014]

Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science // Profilstudium Master of Arts

Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science // Profilstudium Master of Science

Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science // Profilstudium Master of Arts [FsB vom 15.01.2015 mit Berichtigung vom 02.02.2015]

Interdisziplinäre Medienwissenschaft / Master of Arts|Master of Science // Profilstudium Master of Science [FsB vom 15.01.2015 mit Berichtigung vom 02.02.2015]

Kognitive Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)

Kognitive Informatik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 17.08.2015 und Berichtigung vom 01.12.2015]

Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor of Arts|Bachelor of Science: 1-Fach (fw) [FsB vom 31.08.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015 und 01.12.2015]

Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science

Naturwissenschaftliche Informatik / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 15.04.2013, 01.04.2014, 15.10.2014, 02.03.2015, 01.12.2015 und Berichtigungen vom 01.04.2014, 17.11.2014 und 12.07.2017]