3D Computer Graphics: Extending the Three.js Framework (Wintersemester 2023/2024)

Dozent: Prof. Dr. Jürgen Döllner (Computergrafische Systeme) , Willy Scheibel (Computergrafische Systeme) , Daniel Atzberger (Computergrafische Systeme)

Allgemeine Information

• Semesterwochenstunden: 4
• ECTS: 6
• Benotet: Ja
• Einschreibefrist: 01.10.2023 - 03.11.2023
• Lehrform: Seminar / Projekt
• Belegungsart: Wahlpflichtmodul
• Lehrsprache: Deutsch
• Maximale Teilnehmerzahl: 12

Studiengänge, Modulgruppen & Module

Beschreibung

Im Bereich der 3D-Computergrafik ist die Open Source Bbliothek THREE.js ein langjährig etabliertes Projekt, welches als Computergrafik-Middleware in der Demo-Szene und auch in der Industrie eine oft genutzte Software-Komponente für die Darstellung von 3D Szenen ist. Diese zentrale Rolle verdankt die Blibliothek der effektiven Abstraktion der Konzepte, Verfahren und Techniken der 3D-Computergrafik, sowie einer großen Bandbreite an Beispielen und einer großen, aktiven Community.

Im Rahmen des Seminars werden in Kleinst- und Kleingruppen (1-2 Studierende) verschiedene Themen im Kontext der Bibliothek THREE.js bearbeitet.

Ziel ist es, sich ein computergrafisches Thematheoretisch zu erschließen und softwaretechnisch mit THREE.js als ein Prototyp umzusetzen. Über die Ergebnisse wird im Rahmen eines Vortrags und einem Demonstrator (Live-Demo, Webseite, Video) berichtet.

Beispiele für Themenbereiche:

• Mesh-freie Geometrierepräsentationen, wie z.B. Signed Distance Fields für 3D Font Rendering und 3D Punktwolken
• Parametrisierte Geometrien, wie z.B. Blobs und Superquadriken
• Algorithmische Geometrie, wie z.B. Triangulierung, Hüllkörper, Skeletons oder progressive Meshes
• Navigationstechniken, wie z.B. eine World-in-Hand Navigation
• 3D Glyphen für z.B. Informationsvisualisierung

Voraussetzungen

Das Seminar richtet sich an Studierende ab dem 5. Fachsemester. Es werden grundlegende Programmierkenntnisse und -techniken, sowie Grundlagen der 3D-Computergrafik vorausgesetzt, wie sie unter anderem in den Lehrveranstaltungen Programmiertechnik I, Programmiertechnik II, Softwarearchitekturen, Softwaretechnik I und 3D-Computergrafik I vermittelt werden.

Durch die Orientierung aller Themen an die 3D-Computergrafik-Bibliothek THREE.js sind auch Grundkenntnisse in JavaScript bzw. TypeScript, CSS und HTML gefordert, wobei diese Grundkenntnisse auch im Rahmen des Seminars erarbeitet werden können.

Literatur

Literatur wird themenspezifisch ausgegeben.

Lern- und Lehrformen

Teilnehmer arbeiten alleine oder in kleinen Gruppen (max. 2 Teilnehmer) arbeitsteilig an einem Thema und werden von einem Betreuer der Fachgruppe angeleitet. Es wird ein technischer Prototyp erarbeitet und in Form eines Vortrags inklusive einer Demonstration präsentiert. Die Projektübergabe umfasst weiterhin eine Projektübersicht in Form einer Webseite und einem Video.

Es werden regelmäßige Treffen mit dem Betreuer und eine gleichbleibende Bearbeitung über das gesamte Semester empfohlen. Diese finden in individueller Abstimmung mit dem Betreuer statt.

Die Kommunikation und Koordination für gemeinsame Termine, sowie die Verteilung von Materialien und Literatur erfolgt über das HPI Moodle. Es wird von allen Teilnehmern erwartet dort in den Kurs eingeschrieben zu sein.

Leistungserfassung

Für eine erfolgreiche Bearbeitung des Seminars müssen sowohl ein technischer Prototyp erarbeitet werden als auch die Fortschritte und Ergebnisse in Form von einem Vortrag, einer Webseite und einem Video dokumentiert und präsentiert werden.

Die Endnote setzt sich wie folgt zusammen:

• 70% Prototyp und Projektbearbeitung
• 20% Endvortrag (25 Minuten)
• 10% Projektwebseite und -video

Termine

Termine werden in Präsenz durchgeführt.

Der erste Termin des Seminars zur Einführung und Themenvorstellung findet in der zweiten Vorlesungswoche am 24.10. um 13:30 Uhr im Am Campus 3 in G3.E15/16 statt. Die Themenvergabe soll bis zum 3.11. abgeschlossen sein.

Weitere Termine werden unregelmäßig in diesem Slot wahrgenommen und vorher jeweils über das Moodle angekündigt.

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