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Modul 39-M-Inf-GMP Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte und Dauer

5 Leistungspunkte

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

Kompetenzen

Die Studierenden lernen die wesentlichen Algorithmen der Geometrieverarbeitung kennen und sind in der Lage, diese auch in die Praxis umzusetzen.

The students learn the theoretical foundations of Geometric Modeling and gain experience in their practical implementation in the exercises.

Lehrinhalte

In der Computergrafik stellen Dreiecksnetze, oder allg. Polygonnetze, den de-facto Standard für die Repräsentation geometrischer Objekte dar. Aufgrund ihrer Einfachheit und der dadurch ermöglichten effizienten Verarbeitung werden Dreiecksnetze aber auch in anderen Anwendungsgebieten zunehmend eingesetzt. In dieser Vorlesung wird die komplette Geometrieverarbeitungspipeline basierend auf Polygonnetzen vorgestellt, angefangen beim 3D-Scannen von Modellen, der Netzgenerierung, über Rauschentfernung und Glätten, Komplexitätsreduktion und Kompression, bis hin zur interaktiven Deformation und Animation. Zum besseren Verständnis wird ein Großteil der besprochenen Methoden in den Übungen implementiert, welche sich in 3-4 Mini-Projekte aufteilen.

In Computer Graphics triangle meshes, or more general polygon meshes, are the standard representation for geometric objects. Their conceptual simplicity enables highly efficient geometry processing, which is why triangle meshes are becoming increasingly popular also in many other application areas (computer games, numerical simulations, CAD systems).
In this course we will discuss the whole mesh-based geometry processing pipeline: We start with 3D model acquisition (e.g. laser scanning, Kinect scanning), followed by surface mesh generation. The resulting meshes then have to be optimized with respect to different (application-dependent) quality criteria: Mesh smoothing removes noise, mesh simplification reduces the number of triangles while preserving the overall shape, mesh compression aims at compact storage. Finally, we will also talk about interactive deformation and animation. Besides these methods students will also learn about some fundamental concepts in geometry processing, which are used in most of the approaches (e.g. discrete differential geometry, solving partial differential equations on a mesh).
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

Das Modul baut auf Grundkenntnissen in linearer Algebra und Analysis auf.
Komeptenzen, wie sie beispielsweise im Modul "Wissenschaftliches Rechnen" (39-Inf-WR) erworben werden können sind hilfreich, aber nicht notwendig.
Kompetenzen, wie sie im Modul 39-Inf-CG erworben werden können, sind für den erfolgreichen Abschluss dieses Moduls notwendig.
Das Bearbeiten der praktischen Übungsaufgaben erfolgt in C++.

39-Inf-CG
Knowledge as in the modules 24-M-Inf-1 and 24-M-Inf-2
The lecture "Scientific Computing" (39-Inf-WR) is helpfull, but not strictly required.
Knwoledge in C++

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
Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen Vorlesung WiSe 60h (30 + 30) 2 [Pr] [Pr]
Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen Übung WiSe 60h (30 + 30) 2

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen (Vorlesung)

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 30h 1
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Geometrische Modellierung mit Polygonnetzen (Vorlesung)

Mündliche Prüfung (ca. 15-25 min.), die sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht.

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

mündliche Prüfung 1 30h 1
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

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.