Hasso-Plattner-Institut25 Jahre HPI
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3D-Computergrafik II (Sommersemester 2023)

Dozent: Prof. Dr. Jürgen Döllner (Computergrafische Systeme) , Willy Scheibel (Computergrafische Systeme) , Adrian Jobst , Ole Wegen , Heiko Thiel (Computergrafische Systeme)

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden: 4
  • ECTS: 6
  • Benotet: Ja
  • Einschreibefrist: 01.04.2023 - 07.05.2023
  • Lehrform: Vorlesung / Übung
  • Belegungsart: Wahlpflichtmodul
  • Lehrsprache: Deutsch

Studiengänge, Modulgruppen & Module

IT-Systems Engineering BA

Beschreibung

Die Veranstaltung vermittelt weiterführende Konzepte, Methoden und Verfahren der interaktiven 3D-Computergrafik.

Die Vorlesung ermöglicht Studierenden u.a. 
− die grundlegenden Konzepte der Texturierung zu erklären und anwendungsbezogen auszuwählen und einzusetzen;
− Texturen effizient zu entwerfen und zu verwalten;
− prozedural definierte Texturen einzusetzen und kritisch zu diskutieren;
− texturbasierte 3D-Renderingtechniken als Basis-Bausteine von 3D-Renderingverfahren einzusetzen;
− Verfahren zur Beschleunigung des Rendering zu überblicken;
− Verfahren zur Vereinfachung von 3D-Geometrie zu überblicken;
− Konzepte der globalen Illumination zu verstehen und gegen die lokale Illumination abzugrenzen;
− Verfahren für Schattensimulation kennenzulernen, zu vergleichen und anwendungsbezogen auszuwählen und einzusetzen;
− Konzepte für Ambient-Occlusion zu überblicken und Verfahren einzusetzen;
− die grundlegenden Konzepte des Ray-Tracing erklären und anwenden;
− spezielle Verfahren für Echtzeit-Ray-Tracing zu überblicken;
− Konzepte und Methoden des nichtphotorealistischen Rendering zu überblicken;
− Ansätze für Deep-Learning-basierte Bildsynthese einzuordnen.

Die Vorlesung führt die Vorlesung "3D-Computergrafik I" inhaltlich fort. 

Voraussetzungen

Vorausgesetzt werden Kenntnisse der 3D-Computergrafik, wie sie z.B. im Rahmen der Veranstaltung "3D-Computergrafik I" vermittelt wurden; weitere Voraussetzung sind Kenntnisse im Umfang der Veranstaltungen Mathematik I und II und Programmiertechnik. 

Literatur

Im Verlauf der Vorlesung wird das Skript kapitelweise als PDF zur Verfügung gestellt. 

Als Fachliteratur für diese Veranstaltung wird empfohlen:

  • Thomas Akenine-Möller & Eric Haines: Real-Time Rendering, A K Peters, 2018.

Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Lern- und Lehrformen

Die Teilnehmer erlangen vertiefende Kenntnisse und Praxiserfahrung in aktuellen 3D-computergrafischen Konzepten, Methoden und Verfahren. Die Vorlesungen und Übungen erfolgen einerseits vor Ort im jeweiligen Hörsaal bzw. Seminarraum, andererseits mit Vorankündigung via Zoom (hybrid). 

Diese Kenntnisse und Fertigkeiten werden durch Vorlesungseinheiten und Übungen vermittelt, wobei die Übungen Praxis- und Theorieanteile aufweisen. Für aktuelle Technologien werden fachwissenschaftliche Artikel und Bücher eingesetzt.

Für die Bereitstellung der Vorlesungsunterlagen, für terminliche Abstimmungen, sowie für den Übungsbetrieb wird Moodle eingesetzt. Alle Teilnehmer tragen sich bitte in den HPI-Moodle-Kurs "3D-Computergrafik II" ein.

Leistungserfassung

Die Leistungserfassung erfolgt a) durch voraussichtlich fünf Übungsblätter mit theoretischen und praktischen Aufgabenstellungen und b) durch eine schriftliche Klausur (180min) am Vorlesungsende.

Das erfolgreiche Bearbeiten der Übungen (mindestens 75% der Übungsaufgaben bestanden) ist Voraussetzung für die Klausurzulassung. Die Note der Veranstaltung wird über die schriftliche Klausur ermittelt. Der Leistungserfassungsprozess beginnt mit der Abgabe der Lösung zum ersten Übungsblatt.

Termine

Die Vorlesung findet in folgenden beiden Slots statt:

  • Montag 11:00 Uhr in HS2
  • Dienstag 15:15 Uhr in HS2 (am 18.04. verlegt nach L-1.02)

Der erste Termin ist Dienstag, der 18.04.2023 im L-1.02 (siehe Verlegungsplan!). Es werden die organisatorischen Belange der Vorlesung eingeführt und auch schon mit vorlesungsrelevanten Inhalten begonnen.

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