Visual Computing
5 ECTS Deutsch B.Sc.
Letzte Aktualisierung: 30.09.2026
Grunddaten
Kürzel VC
Dauer des Moduls 1 Semester
Angeboten im Sommersemester
Veranstaltungsort Gummersbach
Verantwortliche
Prüfung
Prüfungsformen
Klausurarbeit (100 %)
Prüfungsphasen
Wintersemester (Jan.-Apr.)
Sommersemester Phase 1 (Juli)
Prüfende
1. Florian Niebling
2. Ilhan Aslan
Workload
Vorlesung 21 h
Übung 0 h
Seminar 0 h
Praktikum 21 h
Projektbetreuung 0 h
Projektarbeit 0 h
Selbststudium 108 h
Gesamt 150 h
Studiengänge
Pflichtmodul
Medieninformatik PO-5
Sem. 2
Wahlmodul
Informatik PO-2
Sem. 6
Voraussetzungen
Zwingend
Keine Angabe
Empfohlen
Einführung in die Medieninformatik, Algorithmen und Programmierung 1, Programmierung 2, Mathematik 1, Mathematik 2, Theoretische Informatik, Screendesign
Angestrebte Lernergebnisse
Die Studierenden
- (WAS) können Anforderungen an Anwendungen im Visual Computing formulieren, (WOMIT) indem Sie die Kenntnisse der visuellen menschlichen Wahrnehmung in Beziehung setzen zu Möglichkeiten der technischen Umsetzung, (WOZU) um interaktive Systeme entwerfen und umsetzen zu können.
- (WAS) können die Interaktion zwischen Licht und Material beschreiben, (WOMIT) indem Sie grundlegende Kenntnisse der Radiometrie und Photometrie anwenden (WOZU) um Beleuchtungsmodelle zu unterscheiden, zu erstellen und anzupassen.
- (WAS) können Software für moderne Systeme entwickeln, (WOMIT) indem Sie mathematisches Wissen über affine Transformationen, sowie Kenntnisse von Beleuchtungsmodellen sowohl in Ray-Tracing als auch in Rasterisierungspipelines zusammenführen, (WOZU) um sowohl interaktive als auch nicht-interaktive 3D Grafikanwendungen zu implementieren.
- (WAS) sind in der Lage, programmiertechnische Umsetzungen im Visual Computing zu analysieren und Lösungswege zu kommunizieren, (WOMIT) index Sie wissenschaftliche Ansätze in einem Themengebiet aufarbeiten und diskutieren, (WOZU) um im Team visuelle Anwendungen entwerfen, umsetzen und verbessern können.
Modulinhalte
Grundlagen
- Farbmodelle, Perzeption
- Bilder und Bildkompression
Grundlagen der Bildsynthese
- Koordinatensysteme
- Homogene Koordinaten und Affine Transformationen
- Das Kameramodell und Projektion
Grundlagen des Ray Tracing
- Forward und Backward Ray Tracing
- Beleuchtungsmodelle, Licht-Materialinteraktion, BRDFs
- Path Tracing
Grundlagen der Rasterisierung
- Grafikpipeline
- Geometrische Primitive
- Rasterisierung
- Texture Mapping
- Programmierbare Shader
Anwendungen des Visual Computing
- Virtual Reality
- Augmented Reality
- 3D Benutzerschnittstellen
Lehr- und Lernmethoden (Medienformen)
- Vermittlung der Theorie in der Vorlesung
- Praktische Bearbeitung im Workshop
- Wissenschaftliche Veröffentlichungen
Vorlesung 2 SWS, Workshop 2 SWS
Empfohlene Literatur
- Angel, E., Shreiner, D (2015): Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with WebGL. 7. Auflage, Addison-Wesley
- Hughes, J. F., van Dam, A., McGuire, M., Sklar, D. F., Foley, J. D., Feiner, S. K., Akeley, K. (2013): Computer Graphics: Principles and Practice. 3. Auflage, Addison-Wesley
- Pharr, M., Jakob, W., Humphreys, G. (2023): Physically Based Rendering: From Theory to Implementation. 4. Auflage, The MIT Press
- Szeliski, R. (2022): Computer Vision: Algorithms and Applications. 2. Auflage, Springer
- Telea, A. C.: Data visualization: principles and practice. CRC Press, 2014.
- Doerner, R., Broll, W., Jung, B., Grimm, P., Göbel, M., Kruse, R. (2022): Introduction to Virtual and Augmented Reality. Springer
Besonderheiten
Keine Angabe