Computergrafik

Einführung

Einordnung im Studium

Computergrafik

🤔

Anwendungen: Konstruktion (CAD)

CAD: Computer Aided Design

Bild: Gemeinfrei

CAAD: Computer-aided Architectural Design

Bild: Gemeinfrei

Anwendungen: Architektur

Video:  UE4Arch.com

Anwendungen: Gaming

The Ball - by Teotl Studios - http://www.theballthegame.com/

Anwendungen: Medizin

Bild: VTK (https://vtk.org/vtk-in-action/#image-gallery)

Video: Surgical Science AB (https://player.vimeo.com/video/81483465​)

Anwendungen: Filmindustrie

Video: monk3y_85 (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unreal_Engine_5_Custom_Map_-_Ocean_Cliff_Environment_animation.webm)

Anwendungen: Extended Reality

Bild: apoQlar GmbH

Intraoperative Assistenzsysteme

Anwendungen: Kunst

Bild: Inigo Quilez 

🤔

Hardware

Bild: Sumeet Singh

• Graphics Processing Unit (GPU)

• Hohe Parallelität – viele Recheneinheiten

• Spezialisierte Hardware – Grafik-optimiert

• Hoher Datendurchsatz – schnelle Verarbeitung

• Eigener Speicher (VRAM*) – schnelle Zugriffe auf Daten 

• Echtzeitfähigkeit – schnelle Bildberechnung

* Video Random Access Memory

Grafik-API (Software)

• ermöglichen Zugriff von Programmen auf GPU
• in der Regel für eine native Programmiersprache entwickelt (z.B. C++)
• über Wrapper werden sie auch
  für andere Sprachen verfügbar, z.B:
  • Java: LWJGL 
  • Python: pyOpenGL 
  • C#: OpenTK
• Betriebssystem-Support:
  • ​OpenGL: alle (MacOS: zunehmend weniger)
  • Vulkan: alle (MacOS: nur über Wrapper MoltenVK)
  • DirectX: nur Windows
  • ​Metal: nur MacOS

Rendering-Pipeline (stark vereinfacht)

Bild: Gemeinfrei

Fokus in diesem Kurs:

Shader-Programmierung

Bild: Afif Ramdhasuma

und alles, was wir dafür brauchen ...

Auf geht's 🚀