VO SS 2.0, 186.406 (UE SS 1.0, 186.417 )

Katja Bühler

Ort und Zeit

Mittwoch, 11:00-12:30, pünktlich, SEM 186
Vorbesprechung: 5.3.2003
Beginn: 12.3.2003

Inhalt der Vorlesung





 Unter den Begriffen Computer Aided Geometric Design (CAGD) und geometrisches Modellieren werden Techniken aus den Bereichen Geometrie und Numerik zusammengefaßt, die zur Darstellung und Modellierung von Kurven und Flächen in der Computergraphik verwendet werden. Die Anwendungen reichen vom Buchstabendesign (PostScript) über Entwurf und Fertigung in Architektur, Schiffs-, Auto- und Flugzeugindustrie bis hin zur Produktion ganzer Filme (siehe z.B. Toy Story).

Als ``Erfinder'' des CAGD gelten die beiden Franzosen de Casteljau und Bézier, die in den Entwicklungsabteilungen von Citroen bzw. Renault arbeiteten und sich bereits in den sechziger Jahren über die Möglichkeit des Designs von Autokarosserien mit Hilfe von Computern Gedanken machten. Die von ihnen entwickelten Methoden bilden noch heute die Grundlage eines jeden CAD Systems.

Ziel der Vorlesung ist es, den Teilnehmern eine Überblick sowohl über klassische Themen des CAGD zu geben, als auch auf neue Entwicklungen aus diesem Bereich einzugehen.  Dabei wird auch auf die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Algorithmen und Darstellungsformen eingegangen.

Inhalt der Übung

Ziel der Übung ist es, Themen der Vorlesung durch die Bearbeitung von praktischen (Programmier-)Aufgaben zu üben und zu vertiefen. Dies geschieht durch ein kleines Programmierprojekt in VTK .

Prüfungen

Die Vorlesungsprüfung ist mündlich und findet in der letzen Vorlesungswoche statt. Alternativ zur Prüfung kann auch in Zweiergruppen aktiv zu den "Reading Assignments" beigetragen werden, d.h. ein mindestens 30-45 minütiger Vortrag über ein vorher vereinbartes Paper und nachfolgender Diskussion in der Gruppe.

Reading Assignments:

21.5.2003
Progressive Meshes ,  H. Hoppe, ACM Siggraph 1996.    
Vortragende: Gabriel Wurzer, Günther Wallner
Folien:ProgressiveMeshes.ppt

4.6.2003
A signal approach to fair surface design , G. Taubin, ACM Siggraph 1995
Vortragende: Markus Trenkwalder, Henning Scharsach
Folien: taubin.zip

11.6.2003
Feature Handling - 3 Papers von Leif Kobbelt et al.

  • Feature Sensitive Surface Extraction from Volume Data, Leif Kobbelt, Mario Botsch, Ulrich Schwanecke, Hans-Peter Seidel, SIGGRAPH 2001 proceedings  (nur diese Paper ist relevant für die Prüfung)
  • Feature Sensitive Remeshing, Jens Vorsatz, Christian Rössl, Leif Kobbelt, Hans-Peter Seidel, Eurographics 2001 proceedings
  • Resampling Feature and Blend Regions in Polygonal Meshes for Surface Anti-Aliasing, Mario Botsch, Leif Kobbelt, Eurographics 2001 proceedings

Vortragende: Christopher Dräger, Christoph Haider
Folien:FeatureHandling.zip

18.6.2003
MAPS - Multiresolution Adaptive Parametrization of Surfaces . A.W.F. Lee, W. Sweldens, P. Schröder, L. Cowsar, D. Dobkin, ACM Siggraph 1998.
Hierarchical Parametrizations of  Triangulated Surfaces, K. Hormann, G. Greiner, S. Campagna, Vision, Modeling, and Visualization 1999.

Vortragende: K. Bühler
Folien: MAPS.ppt

Ausserdem die Folien zum Thema Simplification: Simplification.ppt

Die Berurteilung der Übung beruht auf den Ergebnissen des Programmierprojekts.

Literatur & more

Grundlagen des CAGD:

  • Josef Hoschek, Dieter Lasser; Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung. (2. Auflage); B.G. Teubner; 1992
  • Gerald Farin; Curves and Surfaces for Computer-Aided Geometric Design : A Practical Guide (4th Ed); Computer Science and Scientific Computing Series, Akademic Press; 1996
  • Gerald Farin, Dianne Hansford, Gerald E. Farin; The Essentials of CAGD; A K Peters Ltd, Oktober 2000
  • Günther Aumann, Klaus Sptzmüller; Computerorientierte Geometrie; Reihe Informatik 89; BI Wissenschaftsverlag; 1993
  • Wolfgang Boehm; A survey of curve and surface methods in CAGD; pp. 1--60; CAGD; No.1; 1984
Spezielle Themen:
  • Les Piegl, Wayne Tiller; The NURBS Book; Springer Berlin, Heidelberg New York; 1995
  • Gisela Engeln-Müllges, Fritz Reutter; Numerik Algorithmen. (8.Auflage) VDI Verlag; 1996
  • Denis Zorin u.a.; Subdivision for Modelling and Animation; SIGGRAPH' 99 Course Notes No. 37; 1999 


Die wichtigsten Zeitschriften:



Links:
  • Die Webseite von Gerald Farin, mit Links zu seinen Büchern, CAGD-Bibliographie, mehreren Online-Artikeln und Tutorials.....

    • http://eros.eas.asu.edu/~farin/personal/gf.html
     
  • Eine schöne Java Applet Sammlung zum Thema vom Institut für Graphische Datenverarbeitung der Universität Karlsruhe findet man auf folgender Web-Page:

    • http://i33www.ira.uka.de/applets/mocca/html/noplugin/inhalt.html