Modul 39-M-Inf-CA Computer Animation

Die Studierenden lernen die theoretischen Grundlagen der Computer Animation kennen und setzen diese in den Übungen in die Praxis um.

The students learn the theoretical foundations of Computer Animation and gain experience in their practical implementation in the programming exercises.

Computer Animation ist ein attraktiver Teilbereich der Computergrafik, in dem "langweilige" statische Objekte zum Leben erweckt werden. Die Vorlesung behandelt zwei Arten der Animation: Charakter-Animation, um virtuelle Charaktere z.B. durch Motion-Tracking zu animieren, und Physik-Simulation, um sekundäre Animationseffekte, wie z.B. die Bewegungen von Kleidung und Haaren, zu berechnen. Wir werden dazu in der Vorlesung eine Reihe von physikalischen Effekten simulieren, angefangen bei einfachen Partikeln, über Starrkörper und deformierbare Körper und Flächen, bis hin zu Flüssigkeiten.
Typische Anwendungsgebiete dieser Methoden sind realistische Spezialeffekte in Filmen, aufgrund steigender Rechenkapazitäten aber zunehmend auch physikalische Effekte in interaktiven Anwendungen und Computerspielen. Im Gegensatz zur Strukturmechanik ist unser Ziel dabei nicht primär numerische Genauigkeit, sondern effiziente und robuste Berechnung und Implementation. Zum besseren Verständnis wird ein Großteil der besprochenen Methoden in den Übungen implementiert, welche sich in 3-4 Mini-Projekte aufteilen.

Computer Animation is a very attractive topic in Computer Graphics, where "boring" static objects are "brought to life". In this lecture we will discuss two stages of animation: Character animation, e.g. to animate virtual characters through motion capturing, and physics-based simulation, e.g. to compute secondary effects such as cloth or hair movement. To achieve this we will discuss how to simulate of a broad range of effects, starting from simple particle systems, over rigid and deformable bodies, up to fluids. Application areas for these methods range are realistic special effects in movie production, but thanks to the ever increasing computational performance the techniques can also be applied in interactive applications or computer games. In contrast to mechanical engineering, the goal of our simulations will not be numerical accuracy, but efficient and robust computations and implementations. 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.

Das Modul baut auf Grundkenntnissen in linearer Algebra und Analysis auf.
Kompetenten, wie sie im Modul "Wissenschaftliches Rechnen" (39-Inf-WR) erworben werden können sind hilfreich, aber nicht notwendig.
Kompetenzen, wie sie im Modul 39-Inf-CG Grundlagen der Compuergrafik 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++

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