Einfuehrung

Einführung
Willkommen zu Vorlesung+Praktikum
Graphische Datenverarbeitung
© Prof. Dr. H. Gläser, Graphische Datenverarbeitung
Einführung
zur Person:
•Harald Gläser
•Sprechstunde: Mittwochs 13:00 - 13:45 C207
•[email protected]
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Einführung
zur Vorlesung
Fragen gleich stellen !
Folien gibt`s unter: www.computer-networking.de\~glaeser
2 Veranstaltungen:
a) Klausur
b) Praktikum: I) Alle Aufgaben müssen von jedem
selbständig
bearbeitet werden (kein “leeres
Blatt”,
II) 5 von 5 Aufgaben müssen
bestanden werden.
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(im email - UFO System anmelden !!)
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 runterladen
In C207 kann man sich ein Exemplar ausleihen )
Lutz, Emmel, Java3d - Der Grundkurs, Verlag Harri Deutsch
J. Encarnação et. al., Graphische Datenverarbeitung 1,
R. Oldenbourg Verlag München Wien
www.j3d.org eine Java3D „community“ Seite
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bitte auf eigenen Rechnern installieren:
Download
http://java.sun.com/products/java-media/3D/download.html
java3D 1.4.0_01 (DirectX) SDK
(Vorher muss Java installiert sein)
Abgabe auf USB Stick möglich
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Praktikum
Abgabetermine
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- 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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Einführung
Klausurtermin:
2. Feb.2007
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?
Raumlage
Ziele der Vorlesung
Knapper Überblick über grundlegende Paradigmen der
graphischen Datenverarbeitung
Einführung in Java3D
Die Zusammenstellung der Themen erhebt keinen Anspruch
auf Vollständigkeit
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Einführung
Was ist graphische Datenverarbeitung ??
Computer Graphik = Graphische Datenverarbeitung
Definition 1 (ISO)
Methoden und Techniken für die Konvertierung von Daten von
und zu (?) einer graphischen Darstellung mit Hilfe eines Computers
Teilgebiete:
generative Computergraphik
Bildverarbeitung
Bildanalyse
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Beschreibung  Bild
Bild  Bild
Bild  Beschreibung
Einführung
Definition 2
Computer Graphik = generative Computer Graphik
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Einführung
Generative Computer Graphik
Modell
Objekte, Prozeduren, Datenstrukturen
nichtgraphische
Bestandteile
graphische Objekte
Linie, Fläche, Körper, Texte, ...
geometrische Daten
Darstellung
Koordinaten, 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 (gleichmäßig
angeordneten) 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 ?)
ideale Linie
dy
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;
}
}
s
x=i
x=i+1
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Ganzahlige Variante:
erweitere s und dy mit 2*(x2-x1)
Berücksichtigt der Bresenham Algorithmus tatsächlich nur
die Punkte mit dem kürzesten Abstand zur Ideal Linie ?
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Java3D vs. OpenGL
OpenGL
Java3D
prozedural
Proprietäres (aber kostenfreies)
Produkt der Firma Sun auf
Basis Java
objektorientiert
„low level“
„high level“
Allgemeiner Industriestandard
für 3D Graphik
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Microsoft (win32)
Direct3D / DirectX
Programm, das auf dem MS Betriebssystem läuft
(Funktionalität vergleichbar mit OpenGl)
Java
C / Java Java3D
OpenGL
DirectX
Betriebssystem
Graphikkarte
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WWW (Web3D Konsortium)
VRML Virtual Reality Modeling Language
Viewer 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
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