Praktikum: Dialogsysteme und Graphische Datenverarbeitung

Das Institut für Betriebs- und Dialogsysteme bietet im Wintersemester 05/06 ein Praktikum zum Thema "Dialogsysteme und graphische Datenverarbeitung" an.
Hierbei werden Versuche zu Themen aus den Bereichen CAGD, Computergraphik und graphische Benutzungsoberflächen durchgeführt.


Anmeldung: kein Praktikum im WS 06/07

Vorbesprechung: (mit Anwesenheitspflicht) 26.10.05, 13:15 Uhr, SR 131

Die Praktikumsplätze werden bei der Vorbesprechung in der Reihenfolge der Liste an die Anwesenden vergeben.

Ablauf: Es gibt insgesamt 8 Versuche, für die jeweils zwei Wochen Bearbeitungszeit zur Verfügung stehen. Die Versuche werden in Zweiergruppen bearbeitet und bestehen in der Regel aus einem Rahmenprogramm, in dem einige Teile ergänzt werden müssen. Programmiert wird in C/C++, Python und MEL (Maya Embedded Language), wobei keine Vorkenntnisse in Python und MEL erforderlich sind.

Informationen:

• Matthias Baas, Am Fasanengarten 5, Geb. 50.34, Raum 138, Tel.: 608-4300, Email baas@ira.uka.de


• Praktikumsbegleitende Homepage

Inhalt: In diesem Praktikum sollen Sie Erfahrung im Umgang mit Dialogschnittstellen und graphischer bzw. geometrischer Datenverarbeitung gewinnen. Dabei sollen Sie die in den Vorlesungen dargebotenen Themengebiete praxisnah erfahren und sich anhand kleiner Beispielprobleme den Stoff erarbeiten. Als Vorkenntnisse sollten Sie das Stoffgebiet mitbringen, das in den Vorlesungen Mensch-Maschine-Dialog, Einführung in die graphische Datenverarbeitung und Kurven und Flächen im CAD abgedeckt wird.

Insgesamt werden acht Versuche angeboten:

1. Versuch: Farbreduktionsverfahren
   
   Um Bilder mit einer großen Anzahl Farben bzw. Graustufen auf Geräten mit geringerer Anzahl auzugeben, muß eine Reduktion stattfinden. Verfahren hierzu werden in diesem Versuch behandelt.


2. Versuch: Einführung in X, Motif und UIL
   Das X-Fenstersystem ist auf UNIX-Rechnern weitverbreitet. Der Versuch führt in die Konzeption und Programmierung unter X ein und stellt die darauf aufbauenden Motif-Dialogbausteine sowie die Konzepte von Motif und UIL vor.


3. Versuch: Dialoggestaltung mit Python/Tk
   Die im Versuch 2 vermittelten Konzepte sollen nun mittels der Sprache Python und des GUI-Toolits Tk angewendet werden, um eine kleine Anwendung inklusive grafischer Benutzungsoberfläche zu erstellen. Hierbei handelt es sich um ein "Memory"-Spiel.


4. Versuch: Echtzeitgraphik mit OpenGL
   OpenGL ist ein plattformunabhängiges API, das die Erstellung schneller 3D-Graphik unterstützt. Je nach Ausstattung des Rechners werden die Graphikkommandos entweder direkt von der Hardware ausgeführt oder per Software emuliert. Der Versuch ist eine Einführung in einige grundlegenden Funktionen von OpenGL.


5. Versuch: Schattierungsverfahren
   Die Bilderzeugung aus dreidimensionalen Daten (rendering) lässt sich generell in zwei Teilbereiche untergliedern, in die Sichtbarkeitsbestimmung (hidden surface removal) und in die Beleuchtung (shading). Die Beleuchtung bestimmt für jeden sichtbaren Oberflächenpunkt eine Farbintensität, die auf das entsprechende Pixel im Ausgabebild übertragen wird. In diesem Versuch werden grundlegende Beleuchtungsmodelle vorgestellt und in der RenderMan Shading Language implementiert.

Einige schöne Bilder von den letzten Praktika: WS 98/99, WS 99/00, IBDS Bildergalerie



6. Versuch: Bilderzeugung mit RenderMan
   RenderMan ist eine Schnittstelle mit der 3D-Szenendaten an einen Renderer übergeben werden können, der diese dann in ein Bild umsetzt. Im Versuch soll die Schnittstelle verwendet werden, um eine eigene kreative Idee zu realisieren. Die besten Ideen können in der laufenden Inststitutsausstellung ihren Platz finden.


7. Versuch: B-Splines
   B-Splines sind wichtige Elemente bei der Gestaltung gekrümmter Kurven und Flächen. Der Versuch führt Sie in die Herstellung und den Umgang (insb. Interpolation) mit B-Splines ein.


8. Versuch: Schneiden von Kurven und Flächen
   Sind mehrere gekrümmte Flächen bzw. Kurvenstücke gegeben, so entsteht das Problem der Verschneidung derselben. Als mächtige Verfahrensklasse haben sich hierzu Unterteilungstechniken etabliert. Diese werden im Versuch bearbeitet.

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