Die Berechnung von Bildern, die kaum von Photographien zu unterscheiden sind, ist das Ziel der Photorealistischen Computergrafik. Die Bilder, durch die wir unsere Umgebung wahrnehmen, resultieren letztendlich aus dem Licht, das von Lichtquellen emittiert wird, an Oberflächen der Umgebung reflektiert und schließlich auf unsere Netzhaut auftrifft. So beschäftigt sich die photorealistische Computergrafik mit der Simulation von Licht, die sogenanne Globale Beleuchtung.
In dieser Vorlesung werden verschiedene Verfahren zur Lichtsimulation vorgestellt, von physikalisch korrekten Verfahren bis hin zu Echtzeit-Rendering mit Hilfe der schnellen Grafik Hardware. In der begleitenden Übung werden die Verfahren an theoretischen und praktischen Beispielen vertieft
Die Inhalte sind im einzelnen:
- Photometrie und Reflexion
- Lichtsimulationsverfahren (Ray Tracing, Radiosity, Path Tracing, Photon Mapping)
- High Dynamic Range und Tone Mapping
- Precomputed Radiance Transfer
- Echtzeit Beleuchtung mit der Grafik Hardware (OpenGL Pipeline, Vertex – und Fragment Shader, Hardware Schatten, Instant Radiosity, Ambient Occlusion)
- Augmented Reality mit korrekter Beleuchtung
Die vierstündige Vorlesung (V3+Ü1) richtet sich an Master Studenten bzw. Diplomanden. Die Vorlesung und die Folien sind in deutsch.
Die erste Vorlesung findet am 12.10.2009 statt.
.
Photorealistische Computergrafik
Lecturer:
Jun. Prof. Thorsten Grosch
Dates:
Montag, 11 Uhr, Raum G29-E037
Mittwoch, 11 Uhr, Raum G29-K058
Mittwoch, 11 Uhr, Raum G29-K058
Prerequesites:
(empfohlen): Grundlagen der Computergraphik
Mathematik: Vektorrechnung, Differential/Integralrechnung, Stochastik
Programmierung: C++, OpenGL, Interesse an Shader Programmierung
Mathematik: Vektorrechnung, Differential/Integralrechnung, Stochastik
Programmierung: C++, OpenGL, Interesse an Shader Programmierung
Certificate/Schein:
Mündliche Prüfung
Additional Information:
Vorlesungsfolien
Die nachfolgenden Folien wurden als Lehrmaterial für die o.g. Lehrveranstaltung entwickelt. Sie beinhalten Bilder, die urheberrechtlich geschützt sind. Die Folien werden Studierenden angeboten, die diese Lehrveranstaltung besuchen und dienen zur Vertiefung der Lehrinhalte. Kopieren oder Weitergabe der Folien zu anderen Zwecken ist daher nicht gestattet.
Danke an Stefan Müller und Karol Myszkowski für die Vorgabe einiger Vorlesungsfolien.
Am 16.12. findet die letzte Vorlesung in diesem Jahr statt. Die Vorlesung beginnt wieder am 11.1.2010.
Danke an Stefan Müller und Karol Myszkowski für die Vorgabe einiger Vorlesungsfolien.
Am 16.12. findet die letzte Vorlesung in diesem Jahr statt. Die Vorlesung beginnt wieder am 11.1.2010.
Übungsmaterialien
Die Übung findet ca. alle zwei Wochen statt. Das entsprechende Übungsblatt steht immer eine Woche vor der Übung zum Download bereit. Die voraussichtlichen Übungstermine sind: 21.10., 4.11., 25.11, 14.12 und 18.1.
Programme
Links und weiterführende Literatur
Praktikum
- Fraunhofer IFF: BRDF
Literatur
- M. Pharr and G. Humphreys: Physically Based Rendering Morgan Kaufmann, 2004.
- P. Dutre, K. Bala and P. Bekaert: Advanced Global Illumination . AK Peters, 2006, 2nd Edition
- H.W. Jensen: Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping , AK Peters 2001
- P. Shirley and K. Morley: Realistic Ray Tracing, AK Peters, 2003, 2nd Edition
- T. Möller, E. Haines, N. Hofmann: Real-time Rendering , AK Peters, 3rd Edition
- D. Shreiner: OpenGL Programming Guide, Addison Wesley, 2009, 7th Edition.
- R. Rost: OpenGL Shading Language, Addison Wesley, 3rd Edition
- Global Illumination Compendium
- E. Reinhard, G. Ward, S. Pattanaik, P. Debevec: High Dynamic Range Imaging, Morgan Kaufmann
OpenGL:
- Die offizielle Homepage von opengl.org
- Programming Guide
- Reference Manual
- NeHe Productions! provides OpenGL tutorials and basecode
GPU Programming:
- GLSL Tutorial
- NVIDIA GPU Programming – mit Links zu Online Buechern
- General Purpose GPU
- GLSL Debugger
GLUT:
GLEW:

