Modul: B-CG Grundlagen der Computergraphik

Hier wird Wissen Wirklichkeit

Modul: B-CG Grundlagen der Computergraphik

Begrüßung und Einführung

Prof. Dr. Detlef KrömkerProfessur für Graphische DatenverarbeitungInstitut für InformatikFachbereich Informatik und Mathematik (12)

Prof. Dr. Detlef Krömker2 Hier wird Wissen Wirklichkeit Grundlagen der Computergrafik – SS 06Modul CG

Das Ziel der heutigen Veranstaltung

Übersicht zur Veranstaltung und deren Einordnung erfassen

‣ im Allgemeinen und‣ an der Goethe-Universität.

Wie lernt man Computergraphik?

Welche Materialen stehen für Sie zur Verfügung?

Scheine und Prüfungen

Einige „Specials“


Übersicht

1. Was ist Computergrafik?

2. Computergrafik an der Goethe-Universität

3. Wie lernt man CG? Vorlesung und Übung

4. Themenübersicht

5. Literatur, bereitgestellte Materialien

6. Scheine und Prüfungen

7. Specials: Fachzeitschriften, Konferenzen, Web-Quellen

8. Readings

9. Fragen und Antworten

10.Ausblick – Nächste Schritte


1. Was ist Computergrafik?

‣ Der Begriff Computergraphik: Technologien und Anwendungen

‣ Einordnung in den Wissenschaftskanon: Die fachliche Breite der CG

‣ Etwas Geschichte

‣ Wichtige Fachgesellschaften und Normungsgremien


Eine etwas „sperrige“ Definition (GI-FB GDV)

„Unter Graphischer Datenverarbeitung (GDV) versteht man die Technologie, mit der Bilder im allgemeinen Sinn des Wortes (Graphiken, Grau- und Farbbilder) mit Hilfe von Rechnern erfasst bzw. erzeugt, verwaltet, dargestellt, manipuliert, in einer für die jeweilige Anwendung geeigneten Form verarbeitet und mit sonstigen, auch nicht-graphischen Anwendungsdaten in Wechselbeziehungen gebracht werden können. Dazu gehören auch die rechnergestützte Integration und Verknüpfung dieser Bilder mit anderen Kommunikationsmedien, wie Audio, Sprache und Video, zur Realisierung komplexer multisensorischer Dialogtechniken.“

Fachbereich „Graphische Datenverarbeitung“ ist einer von 13 Fachbereichen der Gesellschaft für Informatik, siehehttp://www.gi-ev.de/gliederungen/fachbereiche/


Einfacher in Englisch?

“Computer graphics (CG) is the field of visual computing, where one utilizes computers both to generate visual images synthetically and to integrate or alter visual and spatial information sampled from the real world. … This field can be divided into several areas: real-time 3D rendering (often used in video games), computer animation, video capture and video creation rendering, special effects editing (often used for movies and television), image editing, and modeling (often used for engineering and medical purposes). from: http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_graphics

„The pictorial representation and manipulation of data by a computer“ from: http://wordnet.princeton.edu/perl/webwn?s=computer%20graphics ???


CG

GDV

Technologien und Anwendungen

Animation

Kunst

Training(CGI)

Spiele

Computergrafik CG oder Computergraphik oder Graphische Daten- verarbeitung GDV

war und ist oft Enabling Technology•Training (Sichtsimulation, CGI Systeme)• Computer-Spiele• Computer-Animation + Special Effects• Computer-Kunst• Ingenieuranwendungen CAx

• GUI = „Gesicht“ jeder modernen Computeranwendung

GUIsCAM

CADCAE


Computergraphik CGAnwendungen und Technologien

CG

CAD

Games Entertainment

Kunst

CAECAM

Virtual Reality

Virtual Factory

Special Effects in Film und Video

Training CGISichtsimulatoren

Geographische Informationssystem GIS

Printing &Publishing

Bildverarbeitung GUI

Human Computer Interaction (HCI)

Animation

Multimedia

Augmented Reality

Mixed Reality

Visualisierung


SchalenmodellCAD

Games Entertainment

Kunst

CAE

CAM

2D GUIs

ProduktentwicklungVirtual Factory

BildverbesserungObjekterkennungAufklärungQualitätssicherung

Special Effectsin Film und Video

MedizinChemieBiologie

E-LearningTraining CGI

Geographische Informationssystem GISGeologie

Printing &Publishing

3D GUIs

E-CommerceWeb-Kataloge

Robotics

CGBV

Bild-analyse

HCI

Animation

Visualisierung

MR MM


Kerntechnologien

‣ HCI Human Computer Interface‣ Multimedia

‣ Animation‣ Visualisierung‣ Mixed Reality (Virtual Reality, Augmented Reality)

(Virtuelle Realität, Erweiterte Realität)

Problemorientierte (spezielle) Technologien

‣ Computergrafik‣ Digitale Bildverarbeitung

Basisvorlesungen für Visual Computing

Spezialvorlesungen


Die Relation CG und BildverarbeitungDas klassische Schema nach Rosenfeld ´75

Eingabe Ausgabe

Bild Beschreibung

Bild Bild-

verarbeitung Generative

Computer-Graphik

Beschreibung Bildanalyse „alles andere“

Historisch: Strenge Trennung zwischen Computergraphik und Bild-verarbeitung: HW, SW, Systeme, Methoden, ..., Personen, Konferenzen, ...

Heute: Integrierte Betrachtung


Computergraphik und Bildverarbeitung

• Symbolische Ebene:

• Merkmalsebene

• Abtastebene

• Reiz- & Aktionsebene

Text, Tabellen (Noten, .. Modelle (Kinematik, Dynamik, Verhalten)

Geometrie & (visuelle) Merkmale

Animation

Festbild Digitalvideo

Grafik- undMerkmals-Primitive

Digitales Bild

optisch

beliebige Datenstruktur

optisch (haptisch, akustisch)


Die wichtigsten Transformationsschritte 1


• Merkmalsebene

• Abtastebene



Digitales Bild


Visualisierung

Rendering

Anzeige (Display) Aufnahme

Merkmalsextraktion

Bildanalyse, -verstehen


Die wichtigsten Transformationsschritte 2


• Merkmalsebene

• Abtastebene



Digitales Bild


Graphikbearbeitung

Bildbearbeitung: u.a.Compositing

d.h. der Schwerpunkt in CGist Bildsynthese

Rendering

Anzeige (Display)


Rendering

Photorealismus ist keine wirkliche Herausforderung mehr!

Klassische Beleuchtungsmodelle reichen weitgehend!

Ggf spezielle Modellierungsmethoden

BRDFs und BTFs verbessern Realitätstreue weiter und lösen „Problemobjekte“: z.B. Haut und Haare


ProzeduraleFraktale Modellierung


Prozedurale Fraktale Modellierung


Fraktale Modellierung


Graphikbearbeitung – Rendering – ggf. Compositing und Anzeige

sind Grundoperationen der Computergraphik

und Basis jeder graphischen Anwendung und Spezialisierung:

‣ Multimedia‣ HCI Human Computer Interface

‣ Visualisierung‣ Mixed Reality (Virtual Reality, Augmented Reality)

(Virtuelle Realität, Erweiterte Realität)‣ Animation

Prinzipien und Beispiele aus unserer Arbeit!


Zu viele Definitionen, aber:

Interaktion macht den Unterschied!

Ivan Sutherland (1965)„The screen is a window through which one sees a virtual world. The challenge is to make that world

look real, act real, sound real, feel real”

Multimedia

MM >TextBildGraphikTonVideo


Der Gläserne Reaktorfür Axiva 2000-2002

VRML-AnwendungChristian Seiler

High-End Content – Produktionen fürs eLearning


Trainingssimulatoren

Der Trainingssimulator ausETOILE (EU-Projekt)


Antikörper

ca. 16.000 Atome

Wechsel zwischenverschiedenenAbstraktionen


High-End Content – Produktionen fürs eLearning

Pixel Explorerfür Merck(2004/2005)

Michaela MümpferDennis Bayer

siehe:http://www.merck.de/servlet/PB/menu/1235790/index.html


Pigment-Explorerfür Merck

2005/2006

noch nicht freigegeben

Michaela MümpferAshraf Abu Baker


Human Computer Interface (HCI)

H. Fuchs 2001

nicht Benutzerschnittstellesondern Benutzungsschnittstelle

„Gesicht“ eines interaktiven Programms

State-of-the-ArtWIMP-Schnittstellen

WindowsIcons MenuesPointing Devices


HCI und Interaktion

Sutherland’s Sketchpad (1963)

Engelbart’s Mouse (1963-64)

Herausforderungen:

Werkzeugmetapher Assistentenmetapher

Integration von Mixed Reality

UI auf Mobile Devices ...


Definition „Visualisierung“Grundsätzliches

‣ Visualisierung bezeichnet den Vorgang der Sichtbarmachung von Materie, Energie, Information oder Prozessen.

‣ In der Informatik reduziert sich dieses auf die Visualisierung von Daten, Informationen, Modellen, ...

‣ „In der Tat ist der Mensch ein Augentier.“ Herbert W. Franke

Etwas Altbekanntes:

„Imagination oder Visualisierung und besonders die Benutzung von Diagrammen haben einen entscheidenden Anteil an der wissenschaftlichen Forschung.“ Rene Descartes, 1637


VisualisierungModerne Definition(-sversuche)

Zwei Aspekte:‣ “making visible, especially to one’s mind (things not visible to the eye)”

modernes Mikroskop, Teleskop, ... Bsp. Molekül; Imaging in der Medizin

‣ “forming a mental image of something (thing not present to the sight, an abstraction, etc.)”... Informationsvisualisierung ...

the use of computers or techniques for comprehending data or to extract knowledge from the results of simulations, computations, or measurements

Mc Cormick, De Fanti, Brown 1987


Das Visualisierungsproblem

8 1E-09 0,39269908 0,78539816 1,17809725 1,57079633 1,96349541-6,28318531 -3,8998E-17 -3,8003E-17 -3,511E-17 -3,0583E-17 -2,4827E-17 -1,835E-17-5,89048623 -0,06496636 -0,06330941 -0,05849027 -0,05094748 -0,04135887 -0,03056849-5,49778714 -0,12861662 -0,1253363 -0,11579564 -0,10086286 -0,08187988 -0,06051772-5,10508806 -0,1809723 -0,17635667 -0,16293232 -0,14192089 -0,11521054 -0,08515253-4,71238898 -0,21220659 -0,20679434 -0,19105306 -0,16641523 -0,13509491 -0,09984914-4,3196899 -0,21387636 -0,20842152 -0,19255637 -0,16772468 -0,13615792 -0,10063481

-3,92699082 -0,18006326 -0,17547081 -0,16211389 -0,14120801 -0,11463183 -0,0847248-3,53429174 -0,10827726 -0,10551569 -0,09748379 -0,08491247 -0,06893145 -0,05094748-3,14159265 7,4579E-16 7,2677E-16 6,7144E-16 5,8486E-16 4,7478E-16 3,5091E-16-2,74889357 0,13921362 0,13566303 0,1253363 0,10917317 0,08862614 0,0655039-2,35619449 0,30010544 0,29245136 0,27018982 0,23534668 0,19105306 0,14120801-1,96349541 0,47052798 0,45852733 0,42362402 0,3689943 0,29954742 0,22139658-1,57079633 0,63661977 0,62038301 0,57315917 0,49924569 0,40528473 0,29954742-1,17809725 0,7842133 0,76421222 0,70604003 0,61499051 0,49924569 0,3689943-0,78539816 0,90031632 0,87735407 0,81056947 0,70604003 0,57315917 0,42362402-0,39269908 0,97449536 0,9496412 0,87735407 0,76421222 0,62038301 0,458527332,2204E-15 1 0,97449536 0,90031632 0,7842133 0,63661977 0,470527980,39269908 0,97449536 0,9496412 0,87735407 0,76421222 0,62038301 0,458527330,78539816 0,90031632 0,87735407 0,81056947 0,70604003 0,57315917 0,423624021,17809725 0,7842133 0,76421222 0,70604003 0,61499051 0,49924569 0,36899431,57079633 0,63661977 0,62038301 0,57315917 0,49924569 0,40528473 0,299547421,96349541 0,47052798 0,45852733 0,42362402 0,3689943 0,29954742 0,221396582,35619449 0,30010544 0,29245136 0,27018982 0,23534668 0,19105306 0,14120801


Was ist dies?

0,000000001-6,283185307

-5,890486225

-5,497787144

-5,105088062

-4,71238898

-4,319689899

-3,926990817

-3,534291735

-3,141592654

-2,748893572

-2,35619449

-1,963495408

-1,570796327

-1,178097245

-0,785398163

-0,392699082

2,22045E-15

0,392699082

0,785398163

1,178097245

1,570796327


oder dies?

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

-6,2

831853

-5,1

050881

-3,9

269908

-2,7

488936

-1,5

707963

-0,3

926991

0,7

853982

1,9

634954

3,1

415927

4,3

196899

5,4

977871

6,6

758844

7,8

539816

9,0

320789

10,2

10176

11,3

88273

12,5

66371

0,000000001

0,392699083

0,785398164

1,178097246

1,570796328

1,963495409

2,356194491

2,748893573

3,141592655

3,534291736

3,926990818

4,3196899

4,712388981

5,105088063

5,497787145

5,890486226

6,283185308

6,67588439

7,068583472

7,461282553

7,853981635


Die 2D-sinc Funktion-6

,283

-4,7

12

-3,1

42

-1,5

71

0,00

0

1,57

1

3,14

2

4,71

2

6,28

3

7,85

4

9,42

5

10,9

96

12,5

66

0,0001,571

3,1424,712

6,2837,854

9,425

-0,3-0,2-0,1

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

10,9-1

0,8-0,9

0,7-0,8

0,6-0,7

0,5-0,6

0,4-0,5

0,3-0,4

0,2-0,3

0,1-0,2

0-0,1

-0,1-0

-0,2--0,1

-0,3--0,2


Visualisierung von Messdaten

Aufbereitung und Visualisierungvon Messergebnissen aus der Biologie: Ultraschallmikrosskopie

Dr. Christian Seiler


Visualisierung von Simulationsergebnissen

3D-Reaktions- / Diffusionssystem

Dr. Christian Seiler


Mixed Reality

= VR +AR

VR: Begriff von Jaron Lanier, 1987geht aber zurück aufArtifical Reality von Myron Krueger, 1982 alsHauptziel: Immersion (Vermittlung des Gefühls, Teil des Geschehens zu sein – eingetaucht zu sein)

AR: Augmented Reality(erweiterte Realität)


Animation – zur Terminologie

(1) Animation bezeichnet die Gesamtheit der Methoden zur Erzeugung synthetischer Bewegtbilder

(2) Animation nennt man ein vermittels (1) erzeugtes Produkt (auf Bewegtbildmedien)

Ursprünge: animus: Lufthauch, Atem animos: beleben anemos): Wind, AtemZeitvariante Computergraphik


Luxo Jr. by John Lasseter (1986)

Ein paar Pixar-Animations:


Toy Story (1995)


Gerrys Game (short) (1997)

A Bug’s Life (short) (1998)


For the Birds (short) 2000


Finding Nemo 2003

wenn Sie mehr sehenwollen, kommen Sie zu den Filmabenden:

The History of Computer Graphics 11.5. 18.00 UhrBest of SIGGRAPH Video Review 22.6. 18.00 Uhr


Die fachliche Breite der CG

‣ Hardware und Systeme‣ Psychophysik des Visuellen Systems und Bildwahrnehmung: Form,

Farbe, Bewegung, ...‣ Geometrische Probleme, numerische Probleme‣ physikalische Modellbildung,

z.B. Licht-Materie-Interaktion‣ algorithmische Probleme und Optimierungen‣ Systemtheorie‣ Design- und Gestaltungsfragen, ... ‣ Softwareergonomie, SW-Engineering, ...


Relationen zu anderen Technologie- und Wissensgebieten

‣ Hardware (Technische Informatik)‣ Wahrnehmungs- und Kognitions-Psychologie‣ Ergonomie Arbeitswissenschaften‣ Semiologie (Zeichenlehre) Philosophie‣ Farbenlehre Physik und Kunst‣ Physik ... Simulation

‣ Systemtheorie‣ Mathematik

‣ Geometrie CAGM (Computer Aided Geometric Modeling)‣ Numerik

‣ Networking (Internet)‣ SW-Engineering, u.v.a.m.


Entwicklung der Gerätetechnik war oft entscheidend für die Entwicklung der Computergraphik

Erste Schritte bis 196550er

1959

1961

1961

Kathodenstrahlröhre wird zur Bildausgabe unter Computersteuerung eingesetzt: OszilloskopKalligraphische (Vektor-) Displays = (x,y)-Schreiber

Lichtgriffel (Light-Pen) um Punkte auf dem Bildschirm anzusprechen

Erstes computergestütztes Zeichensystem DAC-1 (Design Augmented by Computers) bei General Motors /IBM

Sketchpad-System (Sutherland, PhD 1963, MIT )

Datenstrukturen / BildhierarchienBildkomposition aus graphischen StandardelementenInteraktionstechniken (Tastatur, Lichtgriffel)

Steve Russel (MIT) entwickelte erstes video game (Spacewar) auf einer DEC PDP-1


Sturm und Drang1965 - 1975

1969

1969

1971

19711970 – 1975

1974

Alan Kay (Xerox Parc) entwickelt die Desk-Top-Methapher des graphischen User Interfaces Apple (Lisa, MAC, …)

Begriff “Informatik” für “Computerwissenschaft” in Deutschland

Bézierkurven (Bézier) werden bei Renault eingesetzt, CAD-Systeme

Erstes Computer-Rasterdisplay

GINO (van Dam) Geräteunabhängiges Ein-Ausgabesystem

(Logische Ein-Ausgabegeräte, normalisierte Gerätekoordinaten)

Seillac 1 und Seillac 2 Workshop

Basis für Internationale Normen (Standards):

(CORE 1977), GKS 1985, PHIGS 1989, CGI, … )

Hunger„ von Peter Foldes : Erster voll animierter Film mit Hilfe vonComputer Techniken( Interpolation und Inbetweening). Die erste Morphing Technik


HardwareentwicklungSchlüsseltechnologie

Mitte 70er

Ende 70er

Anfang 80er

Raster-Displays werden als Textterminal eingesetzt, damit auch Blockgraphik möglich

CRT-Controller (Bildspeicher auslesen und auf den Schirm ausgeben)

Hardwareunterstützung von 2D-Operationen BitBLT

Weitere Details siehe Doc Computer Graphics History


Ziele: Hauptvorlesung Graphische Datenverarbeitung

‣ Vermittlung der Grundlagen Basis für weiterführende Themen der Graphischen Datenverarbeitung

‣ Visualisierung im WS 05/06‣ Animation und Multimedia ‣ Mixed Reality Virtual Environments VR & AR z.T. in Visual

Motion Analysis SS

05‣ Non Standard Rendering (Dr. Joseph) SS 05‣ Open GL (Dr. Joseph) WS 05/06‣ Datenkompression I (+ II) (Dr. Vuong) I im SS 05

‣ Praktika und Seminare‣ Visualisierung in der SW-Entwicklung S im SS 05‣ Wahrheit und Täuschung im Internet (S L3) im SS 05


Ziele dieser Veranstaltung (Teil 1)

‣ Anwendungskompetenz: Die Studierenden haben die grundlegenden Problemstellungen, Methoden, Verfahren und Algorithmen der Computergraphik kennen gelernt. Die Studierenden sollen im Stande sein, für konkrete Problemstellungen systematisch brauchbare Lösungen zu entwickeln und diese zu validieren. Sie sollen problemorientiert geeignete Verfahren und (Basis-) Systeme auswählen und anwenden können.

‣ Theoretische Kompetenz: CG nutzt neben informatischen Modellen auch spezielle grundlegende Verfahren aus der Mathematik, der Physik, der Signaltheorie und Elemente der subjektiven Wahrnehmung. Elementare Kenntnisse dieser „Theorien“ soll es den Studierenden ermöglichen, nicht nur aktuelle Lösungen und Systeme zu beherrschen, sondern theoretisch untermauerte grundlegende Konzepte und Methoden zu kennen, die über aktuelle Trends hinweg Bestand haben.


Ziele dieser Veranstaltung (Teil 2)

‣ Gestaltungskompetenz: Die Studierenden haben die Grundlagen und Prinzipien der Programmierung Graphischer Systeme kennen gelernt und können Probleme brauchbar lösen.

‣ Autodidaktische Kompetenz: Die Studierenden sind durch die Grundlagenorientierung dieses Moduls gut auf lebenslanges Lernen vorbereitet. Sie sollen die erlernten Konzepte und Methoden auf zukünftige Entwicklungen übertragen können. Die Studierenden haben gelernt, die Entwicklungen auf dem Gebiet Computergraphik so zu beurteilen, dass sie daraus ihren eigenen Weiterbildungsbedarf ableiten können.


Themenübersicht und Terminplanung (Vorlesung)

0. Prolog und Einführung 20.4.1. Grundlagen des digitalen Bildes 27.4. 2. Geometrierepräsentationen in 2D und 3D: 4.5.

Punkte, Linien, Flächen, Körper.3. Geometrische Transformationen R 1 11.5.

The History of Computer Graphics Filmabend 11.5. 18.00

4. Bildwahrnehmung 18.5.Feiertag 25.5.

5. Farbmetrik und Farbrepräsentationen R 2 1.6.


Themenübersicht und Terminplanung (Vorlesung)

6. Klipping + Visibilitätsrechnung 8.6.Feiertag 15.6.

7. Rastern + Antialiasing R 3 22.6.Best of SIGGRAPH Video Review Filmabend 22.6. 18.00

8. Shading + Beleuchtungsrechnung 29.6.

9. Texturen 6.7.

10. Graphische Systeme 13.7.

11. Ray Tracing und Radiosity – Ausblick 20.7.


Themenübersicht und Terminplanung (Übung)

1. Einführung in VRML - Ausgabe der VRML-Aufgabe P1 25.4.2. Einführung in die CGpedia 2.5.3. Abgabe der VRML-Aufgabe P1 – Ausgabe Ü1(Transf.) 9.5.4. Einführung in JAVA 2D/Piccolo - Ausgabe der Aufgabe P2 16.5.5. Abgabe / Besprechung der Ü1 23.5

Ausgabe des Ü 2 (Farbe) (in der Vorlesung) (1.6.)6. Abgabe der Aufgabe P2 6.6.7. Abgabe / Besprechung der Ü 2 – Ausgabe Ü3 (Klipping,Vis-R) 13. 6.8. Einführung in JAVA 3D - Ausgabe der Aufgabe P3 20.6.9. Abgabe / Besprechung der Ü 3 – Ausgabe Ü4 (Rastern, Antia) 27. 6.10. Abgabe / Besprechung der Ü 4 – Ausgabe Ü5 (Shading, Bel-R) 4.7.11. Abgabe / Besprechung der Ü 5 11.7.12. Abgabe der P3 18.7.


Literatur, Unterlagen zur Vorlesung, Bücher, Weitere Quellen

‣ Folien auf WWW Server http://www.gdv.cs.uni-frankfurt.de‣ in ca. 2 Wochen (fast ) vollständig

Ergänzungen Zug um Zug

Lehrbücher‣ Foley, James D et.al : Introduction to Computer Graphics, ADDISON

WESLEY LONGMAN‣ Watt, Alan: 3D Computer Graphics, ADDISON WESLEY LONGMAN


Weitere Lehrbücher

‣ Encarnacao, Strasser, Klein: Graphische Datenverarbeitung I+II, Oldenbourg

‣ Möller, Haines: Real-Time RenderingAK Peters Ltd.

‣ Schuhmann, Müller: VisualisierungSpringer 2000


Wo findet man uns?Prof. Dr.-Ing. Detlef Krömker

Varrentrappstraße 40-42, 2. OG

60486 Frankfurt

Tel. .: 49 (0)69 979 95-0140

Email: [email protected]

www: http://www.agc.fhg.de

Sprechstunde: Dienstag 13 –15 Uhr

nach Vereinbarung

Sekr. Frau Goinar, Frau Quasten

Fraunhofer-AnwendungszentrumComputergraphik in Chemie und Pharmazie (AGC)

Johann Wolfgang Goethe-UniversitätFachbereich Biologie und InformatikGraphische Datenverarbeitung

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Wie lernt man CG? – Drei Zugänge

‣ Übersicht (Survey) Vorlesung(alles erscheint einfach ... aber können Sie es umsetzen, eigene Lösungen finden?)

‣ Algorithmisch VorlesungDetails, Details, Details, ... schnelles Vergessen garantiert!

‣ Programmieren, Aufgaben lösen Übung„I do and I understand“


10. Leistungsschein?

‣ Mindestens 3 Testate (d.h. > 50% richtig gelöst) aus Ü1 – Ü5

‣ Mindestens 2 Testate (lauffähige und korrekte Szenenbeschreibung resp. Programm) aus P1 – P3

‣ Mindestens 2 Wiki-Beiträge im der CGpedia mit Testat

... das ist schon alles!

aber Anmeldung erforderlich, siehe http://www.gdv.informatik.uni-frankfurt.de/index.php?m=2&sm=2

Sprechzeiten der Übungsgruppenleiter: nach der Übung vereinbaren!


Zu viel verlangt? Eine kleine Rechnung

Im Bachelor-Studiengang erhalten Sie für diese Veranstaltung 6 CPs,

d.h. es wird ein Bearbeitungsaufwand von durchschnittlich 6*30 Stunden = 180 Stunden zugrunde gelegt:

‣ Vorlesung (Vorbereitung, Teilnahme und Nachbereitung) 4h * 12 = 48 h.‣ Readings: 3*4 h ... daraus Fragen in den Übungsblättern und Beiträge in der CGpedia (mindestens 2) = 12 h‣ Übungen Teilnahme 12*2 Stunden = 24 h‣ Lösen der Übungsaufgaben 5*4 Stunden = 20 h‣ Lösen der Programmieraufgaben 3*16 Stunden = 48 h‣ Zeitlicher Aufwand: Zwischensumme =152 h‣ Prüfungsvorbereitung (Bachelor) = 28 h


Rolle und Struktur dieser Veranstaltung (1)

Grundlagen der Computergrafik

Modul-Nr.:B-CG

Credit Points:6

Rhythmus:jährlich SS

Dauer:einsemestrigVertiefungs-modul

Zuordnung:Angewandte Informatik ANIPT 3 / PTBI

Veranstaltungen: Vorlesung und Übung 2V+2Ü

Zulassungsvoraussetzungen: Erfolgreicher Abschluss des Moduls B-PRG oder des Moduls B-HW oder der beiden Module B-MOD und B-DS

Modulabschlussprüfung: Im SS 05 / WS 06/07 mündlich


Rolle und Struktur dieser Veranstaltung (2)

Grundlagen der Computergrafik

Lernziele:Grundlagen und Prinzipien von Graphiksystemen und deren Nutzung in Anwendungssystemen. Kompetenzen und Qualifikationen: • Anwendungskompetenz • Theoretische Kompetenz: Insbesondere in der Mathematik, der Phy-sik, der Signaltheorie und in den Elementen der subjektiven Wahrnehmung.• Gestaltungskompetenz: in der Programmierung Graphischer Systeme.

Diese Veranstaltung ist Grundlagenmodul für alle Spezialmodule im Bereich des Visual Computing! Aber: HCI und MMS (beide im WS) können ohne Vorkenntnisse in CG gehört werden!


Bachelor - Master Diplom

B-Basismodule PRG 1

B-Vertiefung Angewandte Informatik ANI

M-Vertiefung VC(Planung)

PRG-PR

B-Ergänzung

OGL 6 CP 2V+2Ü

CG6 CP 2V+2Ü

DBV 6 CP 2V+2Ü

HCI4 CP 2V+1Ü

MMS3CP 2V

BVC-PR8 CP 4PR

ANI-BS3 CP 2S

PM

EDGI

NMG

ANIM 4 CP 2V+1Ü

VIS (E)6 CP 2V+2Ü

ADR 3 CP 2V

MR 4 CP 2V+1Ü

BK 4 CP 2V+1Ü

ROB 3 CP 2V

ROB-PR 4 CP 2V+1Ü

Zyklus Vorlesungen / Übungen Praktika Seminare

MVC-PR8 CP 4PR

SS

SS

WS

WS

WS

WSGrund-studium

Haupt-studium

PT 3PTBI

P5/P6


Veranstalter (in 2006/2007)

WS SS

Prof. Dr Detlef Krömker PRG 1 HCI NMG CG MRVC-PR PRG-PR MVC-PR ANI-BS (S/P)

Prof. Dr. Rudolf Mester EDGI ROB DBV MRVC-PR MVC-PR ROB-PR ANI-BS (S/P)

Dr. Tobias Breiner AR VIS ANIM

Dr. Hans Joseph LB OGL ADR

Dr. Anh Vuong LB PM MMS BK


Empfehlungen für die Diplomstudiengänge

Informatik Diplom PT3 CG DBV VIS 12 SWSCG OGL VIS 12 SWSCG MMS HCI BK 12 SWSDBV ROB HCI BK 12 SWS

dazu MR-PR + ROB-PR + MMR-PR 4 SWS

Bioinformatik DiplomPraktisch/TechnischeCG /+ DBV /+ VIS /+ HCI 12 SWSBioinformatik: /+ MMS /+ BK /+ „Visualisierung“ durchaus in Kombination mit „Digitale Medien“ Veranstaltungen von Schneider „Modellbildung+Simulation“ möglich

MR-PR + Seminar


Empfehlungen für den Bachelor-Studiengang

16 – 24 CPs: CG DBV HCI 16 CPCG DBV OGL 18 CPCG DBV MMS 15 CPCG OGL HCI 16 CPdazu B-VC-PR 8 CPoder Seminar 3 CP

sehr gute Voraussetzung für BA-Arbeit8 - 12 CPs CG oder DBV MMS 9 CP

CG oder DBV HCI 10 CPCG DBV 12 CP

CG OGL 12 CPCG oder DBV Seminar 9 CP

Mindestvoraussetzung für BA-Arbeit


Zwischenruf

Früher war die Veranstaltung doch 4V+2Ü. Müssen wir das gleiche jetzt in 2V+2Ü machen?

NEIN! Umfangreiche Teile wurden in andere Veranstaltungen verlagert, z.B. in Grundlagen der Digitalen Bildverarbeitung (DBV) in Human Computer Interface (HCI) und allgemein wurde die Veranstaltung entschlackt: Subjektive Bildwahrnehmung, Farbe, ...

ABER: Der Umfang der Übungen bleibt gleich 2 SWS ... und wird intensiver; siehe: Wie lernt man CG? Einige neue Elemente:‣ Readings‣ CGpedia


Fachglossar und Wörterbuch als Wiki

Ohne gutes Fachenglisch (Sie werden ständig damit konfrontiert werden), ist Informatik nicht machbar.

Mit Ihrer freiwilligen Unterstützung wollen wir ein mehrsprachiges elektronisches Fachglossar aufbauen,

z.B. Deutsch – Englisch – Arabisch – Chinesisch - Russisch - ???.

Ob das klappt, wird im wesentlichen an Ihnen liegen!


Reading

Das Reading dieser Woche ist Was ist Informatik?

Positionspapier der Gesellschaft für Informatik, Juli 2005 .

Quelle: http://www.gi-ev.de/fileadmin/redaktion/Download/gi-positionspapier-was-ist-informatik.pdf

‣ oder auf unserem Veranstaltungsserver unter Reading 1.


Fragen und (hoffentlich) Antworten


Ausblick ... am nächsten Donnerstag

... und, danke für Ihre Aufmerksamkeit!

Hier wird Wissen Wirklichkeit

DANKE

für Ihre Aufmerksamkeit

Documents

Modul: B-CG Grundlagen der Computergraphik