TI5501 Effiziente Algorithmen in der Computergrafik

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr. Uwe Meyer
Lehrende
  • Tobias Reimann
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Keine

Kurzbeschreibung

Die Studierenden entwickeln fortgeschrittene Shaderprogramme in GLSL und implementieren die Simulation von Physik in Grafikengines. Algorithmen werden hinsichtlich ihres Laufzeitverhaltens für optimale Performance für Echtzeitsimulationen analysiert.

Inhalte
  • Programmieren in C++ unter macOS, Linux oder Windows
  • Kompilieren und debuggen von Code mit Open Source Werkzeugen
  • Einführung in Multithreading und Threadpools
  • Optimierung von Ladezeiten mit Caching und Texturkompression
  • Physik in 3D Simulationen
  • Grundlagen der Kollisionserkennung
  • Fortgeschrittene GLSL Shader Entwicklung
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

  • Die Studierenden können mit ihrem Fachwissen in den Bereichen C++ und GLSL, konkrete Problemstellungen der Computergrafik lösen.
  • Sie können fortgeschrittene Algorithmen in den Bereichen der Shader Entwicklung und Physiksimulation erklären und für ein konkretes Projekt passend auswählen.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Die Studierenden können die vermittelten Konzepte und Methoden auf neue und spezifische Problemstellungen anwenden.
  • Sie können komplexe Softwarelösungen im Bereich der Computergrafik planen und umsetzen.
  • Sie können in einem vorgegebenen Zeitrahmen Ergebnisse erarbeiten und diese präsentieren.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden können im Team strukturiert an der Lösung von komplexen Problemen arbeiten.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden können sich selbstständig neues Wissen aneignen.
  • Sie können die Anforderungen des Moduls mit ihrem eigenen Vorwissen abgleichen und entsprechend Wissenslücken selbstständig schließen.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 120 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • Inverted Classroom 2 SWS
  • Projekt 2 SWS
Studiensemester
  • Informatik (M.Sc. 2022)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Nach Bedarf
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung: Projektarbeit

Prüfungsleistung: Mündliche Prüfung

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Masterstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien
  • Stroustrup, B.: The C++ Programming Language. Addison-Wesley.
  • Kosarevsky, S.; Latypov, V.: 3D Graphics Rendering Cookbook. Packt Publishing.
  • Feynman, Leighton and Sands: The Feynman Lectures On Physics, Volume 1. Addison Wesley
  • Hecker, C: Rigid Body Dynamics. Game Developer Magazine. https://chrishecker.com/Rigid_Body_Dynamics
  • Ericson, C.: Real-Time Collision Detection. CRC Press.

Rechtliche Hinweise