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Modulbeschreibung

Dieses Modul vermittelt fortgeschrittene Techniken der modernen hardwaregestützten 3D Computergrafik unter Einsatz programmierbarer Grafikbeschleuniger.

Im seminaristischen Unterricht werden die theoretischen und technischen Grundlagen der programmierbaren GPU (Graphics Processing Unit) erläutert. An Hand von konkreten Beispielen werden darauf aufbauend ausgewählte Darstellungstechniken analysiert und demonstriert.

Mögliche Themenbereiche sind:

  • Shader-Programmierung, Geometry, Vertex, und Fragment-Shader
  • Multipass-Rendering, Postprocessing
  • Global Illumination, Schatten, Spiegelungen
  • Ray-Tracing, Radiosity
  • Image-Based Rendering
  • Non-Photorealistic Rendering
  • Tesselation and Terrain-Generation

In den Übungen werden einige der Techniken unter Verwendung aktueller Programmierschnittstellen und –sprachen wie OpenGL und der OpenGL Shading Language (GLSL) implementiert.

Voraussetzungen

Dieser Kurs setzt Kenntnisse aus den Modulen Computergrafik 1 und Computergrafik 2 im Bachelorstudiengang Medieninformatik voraus. Erste Erfahrungen mit der Programmiersprache C++ und dem OpenGL API sind vorteilhaft.

Termine

Termin Thema Folien
06.10.14 Einführung und Organisation
13.10.14 OpenGL Pipeline & Jet Engine
20.10.14 Transformations & Jet Engine
27.10.14 Shader Intro
03.11.14 Surface Shaders
10.11.14 Environment Mapping
17.11.14 Environment Mapping
24.11.14 Multi-pass Rendering
01.12.14 Shadows
08.12.14 Particle Simulation
15.12.14 Particle Simulation
05.01.15 Übungsblock
12.01.15 Präsentation Aufgabe 4
19.01.15 Deferred Shading
26.01.15 Übungsblock
02.02.15 Inside NVIDIA Cascades Demo
09.02.15 Präsentation Aufgabe 5

Übung

Termin Thema Abgabe Aufgaben
06.10.14 Einführung und Organisation -
13.10.14 Simple Lighting 03.11.14
03.11.14 Fly-Over 24.11.14
24.11.14 Multi-pass Rendering 12.01.15
15.12.14 Finale 09.02.15
Noten

Accounts im CGM Labor

Für die Rechner im CGM Labor benötigen Sie einen persönlichen Account. Dieser wird zu Beginn des Semesters aus den Beleglisten erzeugt. Der Benutzername ist dabei Ihre Matrikelnummer. Das Passwort muss bei der ersten Anmeldung gesetzt werden.

Literatur

  • Mike Bailey and Steve Cunningham. (2009). Graphics Shaders: Theory and Practice. A. K. Peters, Ltd. Website.
  • AkenineMöller, T. and Haines, E. (2008). RealTime Rendering 3rd Edition. A. K. Peters, Ltd., Natick, MA, USA. Website.
  • Nguyen, H., editor (2008). GPU Gems 3. Addison Wesley. Online.
  • Randi Rost. (2009). OpenGL® Shading Language 3rd Edition. AddisonWesley Professional. Website.

Links

Computer Graphics

C++

OpenGL

GLSL

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