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Graphische Datenverarbeitung - WS 2010/2011

Kurzinformation: 
Nummer Umfang Termin Dozent
041231 4V Di. 8:15–10:00 OH16 / R205,
Do. 8:15–10:00 OH16 / R205.
H. Müller
041232 Di. 16:00–18:00 OH14 / E33,
Do. 10:00–12:00 OH14 / E33.
Fisseler
Beschreibung: 

Die graphische Datenverarbeitung befasst sich mit Techniken, Verfahren und Methoden, die mit der Schaffung von Bildern, Animationen und graphisch-interaktiven Systemen unterschiedlicher Ausprägung in Verbindung stehen. Beispiele für besonders anspruchsvolle Anwendungen sind die fotorealistische Darstellung, immersive virtuelle Umgebungen, erweiterte reale Umgebungen, CAD-Systeme sowie interaktives 3D-TV. Gegenstand des Moduls sind grundlegende Methoden und Verfahren, die unter anderem zu deren Realisierung dienen. Diese gliedern sich in drei Bereiche: geometrische Modellierung, digitale Bilderzeugung und Computersehen. Die geometrische Modellierung befasst sich mit der Modellierung der geometrischen Komponente darzustellender Szenen, die der Träger von weiterer Information, z.B. mechanischer oder optischer, ist. Behandelt werden insbesondere die Parameterdarstellung, die implizite Darstellung und Netze. Ausgangspunkt der Bilderzeugung sind physikbasierte Integralgleichungen der Lichtverteilung, so genannte Bilderzeugungsgleichungen. Es werden Lösungsverfahren vorgestellt, die hohem Realismus Rechnung tragen (Strahlverfolgung, Finite-Elemente-Methode), sowie Verfahren, die hohe Interaktivität ermöglichen und durch Graphik-Hardware unterstützt werden (Graphik-Pipeline, Shader). Gegenstand des Computersehens ist die Informationsgewinnung über reale Szenen aus Bildern. Dieser Teil der Lehrveranstaltung umfasst Basismethoden der Bildanalyse und des Stereosehens, die für die Realisierung von erweiterten Realitäten und die bildbasierte Bilderzeugung relevant sind. Gegenstand der Übungen soll zum einen eine aktive Auseinandersetzung mit Konzepten, zum anderen das praktische Erlernen anhand existierender Systeme sein.

Die Absolventinnen und Absolventen der Lehrveranstaltung sollen über ein methodisches Grundwissen verfügen, das sie in die Lage versetzt, Aufgaben, die einer Lösung mit Methoden der graphischen Datenverarbeitung zugänglich sind, zu erkennen und zu lösen. Solche Aufgaben treten nicht nur bei der Realisierung graphischer Systeme, sondern auch bei physikbasierten Modellierungs- und Simulationssystemen in den Ingenieur- und Naturwissenschaften auf. Sie sollen in diesem Zusammenhang mit Vertreterinnen und Vertretern anderer Fachdisziplinen, etwa angewandten Mathematikerinnen und Mathematikern oder Ingenieurinnen und Ingenieuren zusammenarbeiten können. Ferner sollen sie in der Lage sein, neue Anwendungen für die Methoden zu erschließen. Sie sollen sich in einschlägige Spezialrichtungen vertiefen und eigenständig neue Methoden entwickeln können.

Materialien:

Teilnahmevoraussetzungen: 

Für Diplomstudierende:
Spezielle Kenntnisse, die über die im Informatik-Vordiplom erworbenen hinausgehen, werden nicht benötigt.

Für Master-Studierende:
siehe Master-Modulhandbücher.

Literatur:

Es wird ein Folienskript herausgegeben, in dem auf weitere Literatur verwiesen wird. Ferner ist geplant, ergänzendes Lesematerial in elektronischer Form zur Verfügung zu stellen.