Generative Computergrafik
alias DM-310-1 Digitale Filmproduktion

If required, this course will be given in English.

Vorlesung: Mittwoch, 11.30-13.00 Uhr, Raum I-032b
Labor vierzehntäglich (zwei Gruppen): Mittwoch, 8.00-11.15 Uhr, Raum I-220

Pflichtfach im Hauptstudium des Diplomstudiengangs Medieninformatik
Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Digitale Medien

Lernziele

Konzepte von 3D-Animationssoftware und des Produktionsprozesses kennen
die grundlegenden Modellierungs-, Texturierungs-, Animations- und Rendering-Methoden in eigenen Programmen (z.B. Plug-ins oder Spielen) umsetzen können

Voraussetzungen

Diplomstudiengang Medieninformatik: Vordiplom dringend empfohlen
Bachelor-Studiengang Digitale Medien: Module Mathematik, Grundlagen der Informatik und Computergrafik

Prüfungsleistungen

Fünf Laboraufgaben in Zweiergruppen (Bitte nicht allein!), alternativ nach Absprache eine gesamte Projektaufgabe, die diese Gebiete abdeckt, z.B. Figuren in 3D-Software modellieren, texturieren, mit .fx-Shadern versehen, exportieren und in eigener Software mit Hilfe ausgewählter Algorithmen in Echtzeit darstellen und bewegen.

Skript

Meine Unterlagen stelle ich zum Download bereit.

Labor

Ich ermuntere Sie ausdrücklich, sich zur Aufgabenlösung umfassend zu informieren und auszutauschen (Kommilitonen, Internet, Bücher etc.). Aber ich erwarte, dass jede(r) seine Lösung versteht. Das werde ich durch Nachfragen prüfen. Selbstverständlich: Fremdes Material in Animationen, Programmen und Dokumentationen ist deutlich als solches zu deklarieren; alles andere wäre ein Betrugsversuch. Nur aus Demoprogrammen von mir können Sie sich ohne Kommentar bedienen.

Für die Aufgaben ist gemäß der Prüfungsordnungen nicht nur der Quellcode abzugeben, sondern eine komplette Dokumentation, also zusätzlich:

Aufgabenstellung
Anforderungsdefinition (größtenteils in Aufgabenstellung enthalten; präzisieren, wo nötig)
Entwurf (z.B. als UML-Grafik bzw. für die erste Aufgabe als Foto oder Skizze)
Testdokumentation: Was haben Sie wie getestet? (Bei erster Aufgabe: Funktionieren die Bones richtig? etc.)
Benutzungshinweise (erste Aufgabe: Mit welchen Steuerungen soll die Figur animiert werden?) und ein Anwendungsbeispiel (z.B. Screenshot mit Kommentaren)

Die Dokumentation verfassen Sie als schlankes HTML, ggf. mit eingescannten Handzeichnungen; bitte nur eine elektronische Version ohne Papierausdruck. Microsoft^® Word^®missbillige ich ausdrücklich. Wenn Sie unbedingt ein monströses Textverarbeitungsprogramm benutzen müssen, nehmen Sie das kostenlose OpenOffice.org.

Für jede Aufgabe vergebe ich 0 bis 3 Punkte, und zwar die kleinste Punktzahl aus den Kategorien folgender Tabelle. "Struktur" und "Bezeichner" gelten ausdrücklich auch für Aufgabe 1, dagegen entfällt für Aufgabe 1 die Kategorie "Kommentare".

Punkte Problemlösung Struktur Bezeichner Kommentare Dokumentation

0 wesentlicher Teil fehlt konfus konfus praktisch nicht vorhanden wesentlicher Teil fehlt

1 weitgehend, aber z.B. wichtige Ausnahmefälle nicht oder unkorrekt behandelt teilweise logische Mängel teilweise verwirrend jede Klasse und jede nichttriviale Methode erklärt weitgehend, aber z.B. wichtige Ausnahmefälle nicht behandelt

2 praktisch vollständig logisch verständlich zusätzlich: alle kritischen Stellen kommentiert. praktisch vollständig

3 vollständig modular, leicht erweiterbar selbsterklärend zusätzlich: alle nicht auf den ersten Blick einleuchtenden Stellen kommentiert. vollständig

Ergeben sich in allen Kategorien drei Punkte und geht das Programm deutlich über die Aufgabenstellung hinaus, indem es z.B. eine deutlich erweiterte Funktionalität bereitstellt, etwa Exceptions oder überladene Operatoren sinnvoll nutzt, vergebe ich vier Punkte.

Wer bei jeder Aufgabe exakt einen Punkt erzielt, besteht den Laborteil mit der Note 4,0.

Literatur

Miller: Managed DirectX 9
Watt/Policarpo: 3D Games Vol. I und II
diverse: Game Programming Gems I-IV
Fernando: GPU Programming Gems

Termine

10.03. Mi	Überblick
10.03. Mi	kein Labor in erster Woche
17.03. Mi	3D-Animation in der Praxis. Gäste: Soulcage Department
17.03. Mi	Labor A: erste Schritte mit Maya und Cinema 4D
24.03. Mi	Modellierung. Subdivision Surfaces
24.03. Mi	Labor B: erste Schritte mit Maya und Cinema 4D
14.04. Mi	Texturierung/Shading. Vertex- und Pixel-Shader, HLSL, .fx
14.04. Mi	Labor A: Subdivision Surfaces
21.04. Mi	weiter .fx
21.04. Mi	Labor B: Subdivision Surfaces
28.04. Mi	Reflexionsmodelle, BRDF
28.04. Mi	Labor A: .fx; Abgabe Subdivision Surfaces
05.05. Mi	Animation. Kollisionserkennung/Physik
05.05. Mi	Labor B: .fx; Abgabe Subdivision Surfaces
12.05. Mi	Partikel, Herden
12.05. Mi	Labor A: Kollisionserkennung oder Partikel oder Herden oder Bones; Abgabe .fx
19.05. Mi	Bones, IK, Morphing
19.05. Mi	Labor B: Kollisionserkennung oder Partikel oder Herden oder Bones; Abgabe .fx
26.05. Mi	Motion Capture, Non-Linear Animation (Motion Mixing, Motion Blending)
26.05. Mi	Labor A: Motion Capture und Non-Linear Animation; Abgabe Kollisionserkennung oder Partikel oder Herden oder Bones
02.06. Mi	Rendering. Raytracing, Global Illumination
02.06. Mi	Labor B: Motion Capture und Non-Linear Animation; Abgabe Kollisionserkennung oder Partikel oder Herden oder Bones
09.06. Mi	Schatten, Stereoskopie
09.06. Mi	Labor A: Global Illumination oder Schatten oder Stereoskopie oder LoD oder RenderMan; Abgabe Motion Capture
16.06. Mi	Level of Detail, Culling
16.06. Mi	Labor B: Global Illumination oder Schatten oder Stereoskopie oder LoD oder RenderMan; Abgabe Motion Capture
23.06. Mi	RenderMan, Post-Effekte, Compositing
23.06. Mi	Labor A: Abgabe Global Illumination oder Schatten oder Stereoskopie oder LoD oder RenderMan
30.06. Mi	wegen Terminkollision verlegt auf ???, Shader Model 3.0
30.06. Mi	kein Labor wegen Terminkollision, ggf. Termin per E-Mail ausmachen; Gruppe B: Abgabe Global Illumination oder Schatten oder Stereoskopie oder LoD oder RenderMan

Punkte	Problemlösung	Struktur	Bezeichner	Kommentare	Dokumentation
0	wesentlicher Teil fehlt	konfus	konfus	praktisch nicht vorhanden	wesentlicher Teil fehlt
1	weitgehend, aber z.B. wichtige Ausnahmefälle nicht oder unkorrekt behandelt	teilweise logische Mängel	teilweise verwirrend	jede Klasse und jede nichttriviale Methode erklärt	weitgehend, aber z.B. wichtige Ausnahmefälle nicht behandelt
2	praktisch vollständig	logisch	verständlich	zusätzlich: alle kritischen Stellen kommentiert.	praktisch vollständig
3	vollständig	modular, leicht erweiterbar	selbsterklärend	zusätzlich: alle nicht auf den ersten Blick einleuchtenden Stellen kommentiert.	vollständig

Generative Computergrafik alias DM-310-1 Digitale Filmproduktion