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Willkommen zu Vorlesung+Praktikum

Graphische Datenverarbeitung

Einführung

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zur Person:

•Harald Gläser

•Sprechstunde: Mittwochs 13:00 - 13:45 C207

•harald.glaeser@hs-furtwangen.de

Einführung

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zur Vorlesung

Fragen gleich stellen !

Folien gibt`s unter: www.computer-networking.de\~glaeser

Einführung

2 Veranstaltungen: a) Klausur

b) Praktikum: I) Alle Aufgaben müssen von jedemselbständigbearbeitet werden (kein “leeres Blatt”,

II) 5 von 5 Aufgaben müssen bestanden werden.

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(im email - UFO System anmelden !!)

Einführung

www.ai-lab.fh-furtwangen.de Link zu UFO

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Literatur:

Die Vorlesung orientiert sich an dem Java3D Tutorial/https://java3d.dev.java.net/http://java.sun.com/products/java-media/3D/(Tutorial und Examples runterladenIn C207 kann man sich ein Exemplar ausleihen )

Lutz, Emmel, Java3d - Der Grundkurs, Verlag Harri DeutschJ. Encarnação et. al., Graphische Datenverarbeitung 1, R. Oldenbourg Verlag München Wien

www.j3d.org eine Java3D „community“ Seite

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http://java.sun.com/products/java-media/3D/download.html

Download

bitte auf eigenen Rechnern installieren:

java3D 1.4.0_01 (DirectX) SDK

(Vorher muss Java installiert sein)

Abgabe auf USB Stick möglich

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Praktikum

Einführung

Abgabetermine

1. ?.06

2. ?.06 3. ?.06 4. ?.06 5. ?.06

- alle zwei bis 3 Wochen Abgabe einer Praktikumsaufgabe- selbständiges Lösen der Aufgaben von jedem- jede /r muss selbstgeschriebenen Code abgeben / vorzeigen- keine Anwesenheitspflicht im Praktikum (es sei denn Abgabe)= Betreuung auf Anfrage (z.B. email)- nicht länger als 9 Zeitstunden mit den Aufgaben verbringen !

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Klausurtermin: 2. Feb.2007 ? Raumlage

Einführung

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Ziele der Vorlesung

Knapper Überblick über grundlegende Paradigmen der graphischen Datenverarbeitung

Die Zusammenstellung der Themen erhebt keinen Anspruchauf Vollständigkeit

Einführung in Java3D

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Einführung

Was ist graphische Datenverarbeitung ??

Computer Graphik = Graphische Datenverarbeitung

Definition 1 (ISO)

Methoden und Techniken für die Konvertierung von Daten vonund zu (?) einer graphischen Darstellung mit Hilfe eines Computers

Teilgebiete:

generative Computergraphik Beschreibung BildBildverarbeitung Bild Bild

Bildanalyse Bild Beschreibung

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Einführung

Definition 2

Computer Graphik = generative Computer Graphik

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Einführung

Generative Computer Graphik

Modell

Objekte, Prozeduren, Datenstrukturen

nichtgraphischeBestandteile

graphische Objekte

Linie, Fläche, Körper, Texte, ...

geometrische Daten DarstellungKoordinaten, Gleichungen Daten und Verfahren

für Farbe, Textur, Licht

Bild, Zeichnung

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Anwendungen der graphischen DV

Präsentationsgraphik

Kartographie GIS geographische Informationssysteme

Konstruktion (CAD)

Prozeßüberwachungs- und leitsysteme

Simulation - Visualisierung der Resultate

Spiele

Computergenerierte Filme

Computerkunst

Virtuelle Realität

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Grundbegriffe

Rastergraphik

Bild besteht aus farbigen Punkten, an (gleichmäßigangeordneten) Koordinaten

Pixel = picture element

Beispiel für nicht-Raster Graphik ?

Auflösung != Adressierbarkeit

Ein Pixel umfaßt mehrere „elementare“ Pixel

CRT (cathode ray tube - Braun‘sche Röhre)LCD (liquid crystal display)

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Objekt (Dreieck-Vektorgraphik)

Darstellung (Dreieck-Rastergaphik)

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Pixel können überlappen - Vorteil ?

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Rasterkonversion von Linien

Linien sollen gerade aussehen

Exakte Lage der Endpunkte

gleichmäßige Helligkeit

schneller Algorithmus (Integerarithmetik)

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Bresenham Algorithmus

Vorraussetzung:

Linie von (x1, y1) nach (x2,y2)ganzzahlige Pixelkoordinaten

Steigung der Linien zwischen 0 und 1(Warum ist das keine Einschränkung ?)

s

dy

ideale Linie

x=i x=i+1

y = y1;dy = (y2-y1)/(x2-x1);s=0;for (x von x1 bis x2) { writepixel(x,y,value); s = s+dy if (s>0.5) { y = y +1; s = s - 1; }}

Ganzahlige Variante:erweitere s und dy mit 2*(x2-x1)

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Berücksichtigt der Bresenham Algorithmus tatsächlich nurdie Punkte mit dem kürzesten Abstand zur Ideal Linie ?

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Java3D vs. OpenGL

OpenGL Java3D

Allgemeiner Industriestandardfür 3D Graphik

Proprietäres (aber kostenfreies)Produkt der Firma Sun aufBasis Java

prozedural objektorientiert

„low level“ „high level“

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Microsoft (win32)

Direct3D / DirectXProgramm, das auf dem MS Betriebssystem läuft(Funktionalität vergleichbar mit OpenGl)

Graphikkarte

Betriebssystem

OpenGL

C / Java

DirectX

Java3D

Java

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WWW (Web3D Konsortium)

VRML Virtual Reality Modeling LanguageViewer beruhen auf OpenGL oder D3D

VRML ist eine Datei Beschreibungssprache

Java3D ist eine API (Application Programming Interface)

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Praktikum:Erklärung der neuen Aufgabe