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Modul 404 Computergrafik (QSP VisCo)

Modul-Nr./ Code

404 / CG

Studiengang

Angewandte Informatik (B.Sc.)
Angewandte Informatik – dual (B.Sc.)

Geförderte Kompetenzen

Fachkompetenz
Methodenkompetenz

Angestrebte Lernergebnisse des Moduls

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage,

  • elementare Transformationen von 3D-Grafiken zu benennen, zu erläutern und zu berechnen,

  • typische Arten der Geometrierepräsentation zu erläutern und zu vergleichen,

  • grundlegende Algorithmen der Computergrafik und Geometriemodellierung erklären zu können,

  • Techniken und Konzepte der Grafikprogrammierung und Modellierung im Rahmen einer nicht-trivialen Anwendungsfragestellung anzuwenden,

  • Grafikframeworks und Modellierungsprogramme zu nutzen,

  • Chancen und Gefahren der Computergrafik zu nennen, zu erläutern und einzuschätzen.

Inhalte des Moduls

  • Mathematische Grundlagen der Computergrafik

    • Elemente der linearen Algebra

    • Elemente der analytischen Geometrie

  • Geometrierepräsentation

  • Computergrafik-Pipeline mit Shadern

  • Elementare Grafik-Transformationen

    • 2D-Transformationen

    • Koordinaten-
      transformationen

    • 3D-Transformation

    • Projektionen

  • Sicht-Transformation

  • Grafikalgorithmen

    • Zuschneiden

    • Sichtbarkeit von Flächen

    • Rasterkonvertierung

  • Bildsynthese

    • Licht und visuelle Wahrnehmung

    • Schattierungsverfahren

    • Schattenbildung

    • Ray Tracing

  • Grafikframeworks und Modellierungsprogramme

    • WebGL

    • Three.js

    • Blender

    • OpenGL

  • Ausblick auf Chancen und Risiken der Computergrafik

Studiensemester

3 - 5

Dauer des Moduls

ein Semester

SWS

Vorlesung (2 SWS) und Praktikum (2 SWS)

Häufigkeit des Modulangebots

Jährlich im Wintersemester

Zahl der zugeteilten ECTS-Credits

6

Gesamtworkload

150 Stunden

Kontaktzeit

60 Stunden

Selbststudium

90 Stunden

Art des Moduls (Pflicht, Wahl, etc.)

Wahlpflichtmodul

Verwendbarkeit des Moduls

wählbar im Rahmen des Qualifikationsschwerpunkts „Visual Computing“ oder als Wahlpflichtmodul

Teilnahmevoraussetzungen

Die vorherige erfolgreiche Teilnahme an Modul 114: Grundlagen der Programmierung und Modul 124: Objektorientiert Programmierung wird dringend empfohlen.

Modulverantwortliche Person

Prof. Dr. Wiebel

Dozentin / Dozent

Prof. Dr. Wiebel

Unterrichtssprache

Deutsch

Art der PrĂĽfung / Voraussetzung fĂĽr die Vergabe von Leistungspunkten

Schriftliche PrĂĽfung

PrĂĽfungsdauer

90 Minuten

PrĂĽfung benotet / unbenotet

benotet

Notengewicht in der Gesamtnote

Entsprechend der ECTS-Punkte

Lehr- und Lernmethoden

Vorlesungen und Praktikum

Besonderes (z.B. Online-Anteil, Praxisbesuche, Gastvorträge, etc.)

-

PflichtlektĂĽre

-

zusätzlich empfohlene Literatur

Vorlesung:

  • Watt, A.: 3D Computer Graphics. Addison Wesley, 1999

  • Foley, J. D.; van Dam, A.: Fundamentals of Interactive Computer Graphics. Addison Wesley, 1982

  • Bender, M.; Brill, M.: Computergrafik: Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch. Hanser, 2005

  • K. Zeppenfeld: Lehrbuch der Grafikprogrammierung. Spektrum Verlag, 2004.

  • Nischwitz, A.; Fischer, M.; Haberäcker, P.; Socher, G.: Computergrafik und Bildverarbeitung: Band I: Computergrafik. Vieweg+Teubner, 2011

Praktikum:

  • Edward Angel, Dave Shreiner: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with WebGL. Pearson Verlag. 2014.