Computergrafik I

Die Studierenden kennen grundlegende Konzepte und Algorithmen aus dem Bereich Computergrafik und können diese in ihren eigenen Grafikanwendungen umsetzen. Dabei sind sie in der Lage, polygonale Modelle mit Anwendung von Texturierung und Beleuchtung zur Anzeige zu bringen. Weiterhin kennen Sie die konzeptionellen Stufen der Renderingpipeline als grundlegende Schritte der Bildsynthese, und könne häufig verwendete Grafikalgorithmen auf der CPU und der GPU umsetzen.

Die Vorlesung behandelt die grundlegenden Konzepte der Computergrafik, wobei ein Schwerpunkt auf Echtzeit-fähiger Grafik liegt, wie sie beispielsweise in Computerspielen zum Einsatz kommt. Im Zentrum steht die Renderingpipeline, als konzeptionelle Grundlage für moderne Bildsynthese Systeme. Die thematisierten Algorithmen werden zunächst in der Vorlesung theoretisch bearbeitet, bevor eine Auswahl in den Übungen praktisch umgesetzt wird. Die praktische Umsetzung erfolgt in C/C++ in Kombination mit den Grafikstandard OpenGL, wobei am Anfang der Übungen eine Einführung in C/C++ gegeben wird. Im Rahmen der Vorlesung werden die folgenden Themen behandelt:

• Ray Tracing
• Grafikprogrammierung in OpenGL
• Geometrische Transformationen und Projektionen
• Beleuchtungsberechnung
• Clipping Algorithmen
• Rasterisierung und Texturierung
• Geometrisches Modellieren

Der Übungsbetrieb findet integriert in den Vorlesungsblock statt.

Links zu verwendeten Programmrahmen:

• GLM - OpenGL Mathematics Library
• GLI - OpenGL Image Library
• GLFW - Canvas und Input Handling Library