Wintersemester 05/06
3D-Grafik
Roland P. Kubica
Seminar
Mi 11-13h
Rudower Chaussee 25, Haus III, Raum 408
Termine & Leistungsnachweisbedingungen, Einschreibung, Präsentationstechnik
| Datum | Thema |
| 19.10. |
• Einführung, Vorstellung der Themen |
| 26.10. |
• Themenvergabe |
Um einen Seminarschein zu bekommen muß ein Vortrag gehalten und eine schriftliche Ausarbeitung (ein richtiger Text, keine Foliensammlung) eingereicht werden.
Die vorgeschlagenen Themen sind auf eine Bearbeitung in 2er Gruppen ausgelegt; für jeden Vortrag stehen 90min zur Verfügung. Bei Bedarf können Themen gesplittet werden.
Sollte das Interesse größer sein als die maximale Teilnehmerzahl (ca. 20) erfolgt die Themenvergabe per Losentscheid. Gleiches gilt, falls sich für ein Thema mehrere Teilnehmer interessieren. Daher ist die Einschreibung in GOYA erst nach der Themenvergabe möglich.
Für die Vorträge stehen ein Videobeamer (1024x768px) und ein Whiteboard zur Verfügung; ein Rechner (Macintosh Powerbook G3, Acrobat Reader, Browser, Powerpoint) kann bei rechtzeitiger (!) Voranmeldung (1 Woche) zur Verfügung gestellt werden.
Vortragstermine & -themen
| Termin | Thema | |
| 14.12. |
• Die Rendering Pipeline |
Koordinaten-Transformationen, Backface-Culling, Clipping, Hidden-Surface-Removal (Z-Buffer, Painter's Algorithm, Scanline-Rendering), Rasterung, Gouraud- & Phong-Shading, Anti-Aliasing |
| 4.1. |
• Cinema4D |
Einf�hrung |
| 11.1. |
• Modellierung |
Polygon-Modelle, Parametrische Repräsentationen (Bézier-Curves/ -Patches), Rotations-, Extrusions- & Pfadkörper, NURBS, Primitives (Ebene, Quader, Kugel, Zylinder, Prisma), CSG, Freeform-Deformations, Heightfields, Partikel, prozedurales Modeling (Fraktale, L-Systeme...) |
| 18.1. |
• Licht & Schatten |
Theorie der Licht/Objekt-Interaktion, ambiente-, diffuse- und spekulare Beleuchtung, Beleuchtungsmodelle (Phong, Cook-Torrance/Sparrow, Microfacets, Anisotropic), Lichtquellen (Distanz, Punkt, Spot, Fläche), Verfahren zur Schattenberechung (Theorie, Shadow Z-Buffers, Shadow-Volumes) |
| 25.1. |
• Texturemapping |
Grundlagen (Rasterung/Interpolation, persp. Korrektur), Mapping Methoden (parametrisch, Two-Stage, reverse Projection), View-Dependant-Mapping (Reflection-, Refraction- & Environmentmapping), Bump- & Displacement-Mapping, prozedurale Texturen (Grundlagen, Noise, Turbulence), Antialiasing |
| 1.2. |
• Raytracing |
einfaches und rekusives Raytracing, Schnittpunktberechnung, Beleuchtungsmodell, Schattenberechung, Spiegelung & Transparenz/Brechung, CSG, Speedups (Tiefenbegrenzung, Bounding-Volumes, Octtrees), Antialiasing |
Literatur
Es gibt massenhaft Literatur zum Thema. Viele Wichtige Verfahren sind in Papers für Konferenzen (allen voran die SIGGRAPH) u.ä. beschrieben und teilweise auch im Internet verfügbar. Es gibt auch haufenweise Bücher; hier ist aber Vorsicht geboten, viele sind unsagbar simpel und schlecht (häufig insbesondere solche denen CDs beiliegen). Die folgenden sind nach allgemeiner oder meiner persönlichen Meinung weitgehend über Zweifel erhaben. Ich habe sie bei der Zusammenstellung der Themen benutzt, sie sind also wahrscheinlich auch bei der Ausarbeitung hilfreich. Ansonsten fragt mich.
| • |
Foley, J., van Dam, A., et al. Computer Graphics - Principles and Practice. 1990. Reading, MA, USA. Addison-Wesley Publishing Company. Das Standardwerk der Computergrafik; allerdings nicht 3D-spezifisch, und hat wenige der aktuellen Techniken. Aber absolut Grundlage für viele der Themen. |
| • |
Watt, A., Watt, M. Advanced Animation and Rendering Techniques - Theory and Practice. 1992. New York, NY, USA / Wokingham, England (etc.). ACM Press / Addison-Wesley Publishing Company. Hat viele der spezielleren und fortgeschrittenen Techniken (Advanced Raytracing etc.). Die Grundlagen werden allerdings nur kurz und eher kommentierend behandelt. |
| • |
Möller, T., Haines, E. Real-Time Rendering. 1991. Natick, MA, USA. A K Peters. Ein guter, und kompletter Überblick über das Thema. Hat auch die Grundlagen des Rendering; solange man im Bereich der (im Moment) echtzeitfähigen Verfahren (also nicht gerade Raytracing oder Photonmap) bleibt, ist es durchaus ein komplettes 3D-Grafik-Buch. Hint: Es gibt eine Website zum Buch (www.realtimerendering.com), die dort weitermacht, wo ein Buch in Sachen Aktualität aufhören muß. |