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Bielefeld Universität Bielefeld - Technische Fakultät - Artificial Intelligence Group

Echtzeit 3-D Computergrafik - VR

Vorlesung im Hauptstudium, Wintersemester 2003/2004


Beleg-Nr.: 392110
Beginn: 15.10.2003
Termin/Ort: Mittwoch 14-16 H16
Veranstalter: Marc Erich Latoschik






Voraussetzungen/Vorkenntnisse:

Kenntnisse in * Linearer Algebra (Basiswissen) * Programmierung in C++(C), * Konzepten des funktionalen Programmierens (Haskell, Scheme, LISP, etc.), * Grundlagen der Computergraphik (s. Vorlesung) oder Bereitschaft zur Einarbeitung in diese Themen.

Inhalt/Kommentar:

Dieses Vorlesung gibt eine praxisnahe Einführung in Programmiertechniken für interaktive Virtual-Reality Anwendungen. Dabei wird Wissen über grundlegende Konzepte der VR-Programmierung vermittelt, etwa zur Modellierung und Animation virtueller Szenen mit speziellen Komponenten für Szenengraphbasierte Schnittstellen, zu verschiedenen View-Spezifikationen für passive und aktive (benutzer-zentrierte stereoskopische) Projektionen und zur Einbindung benötigter Funktionen in den Simulations- und Visualisierungsprozess. Zusätzlich werden verschiedene Interaktionsmöglichkeiten mit und in den virtuellen Szenen behandelt. Beispiele der vermittelten Konzepte basieren auf den APIs OpenGL, VRML97, Open Inventor und Performer bzw. der VR-Plattform AVANGO (GMD). Begleitende Übungen setzen das Erlernte praxisnah um. Die Entwicklung und Erprobung erfolgt wenn möglich auf handelsüblichen Grafikrechnern oder - mit begrenzter Teilnehmerkapazität - auf den Grafikworkstations im VR-Labor der AG WBS auf M4 und den dort vorhandenen Großbildprojektionssystemen und Spezialgeräten. Als Programmiersprachen werden C/C++ und Scheme Anwendung finden.

Organisation

Hier ist die Gruppenverteilung.

Hier sind die Organisationsfolien.


Vorlesungsfolien

02 Basics

03 OpenGL Introduction

04 Line Processing

05 Polygons and geometry in OpenGL

06 Basic math, transformations

07 Viewing, projection

08 Appearance

09 Appearance, bitmaps and textures

10 OpenGL Performer



VRML-Tutorial

incoming later

Übungsblätter

Der späteste Abgabezeitpunkt ist jeweils in Klammern angegeben.

Blatt 1 (30.10.2003)

Blatt 2 (06.11.2003)

Blatt 3 (13.11.2003)

Blatt 4 (26.11.2003)

Blatt 5 (03.12.2003)

Blatt 6 (07.01.2004)

Blatt 7 (21.01.2004)

Blatt 8 (4.02.2004)



Hinweise zur Bearbeitung der Übungsaufgaben

Volumes, Verzeichnisse & Dateinamen

Zur Bearbeitung der Programmieraufgaben ist das Volume /vol/vlvrprog bereitgestellt. Jede Übungsgruppe verwendet in /vol/vlvrprog/Gruppe X ein Unterverzeichnis, die Zuordnung der Teilnehmer zu den Gruppen ist hier vermerkt. Bitte den Quellcode ausschließlich im Gruppenverzeichnis ablegen, Benennung einer Datei/Aufgabe so, daß Übungsblatt und Aufgabennummer aus dem Namen hervorgehen, z.B. Blatt2_2.C o.ä. Bitte darauf achten, daß die Dateien immer gruppenlesbar sind.

Quellcode compilieren

Für das Compilieren des Quellcodes wird make benutzt. Ein Makefile wird unter /vol/vlvrprog/Pub/makefile bereitgestellt. Jeweils in das Aufgabenverzeichnis kopieren. Der Aufruf zum compilieren lautet:

make [Name der Quelldatei OHNE .C Endung]
Beispiel:
juser@beo make Blatt2_2

Dieser Aufruf erzeugt das fertige Programm, das dann direkt aufgerufen werden kann:

juser@beo Blatt2_2 &

Literatur


Marc Erich Latoschik, Peter Bierman 27.10.2003