Kapitel 1 - Einführung

Transkript

1 Vorlesung Graphische Datenverarbeitung Kapitel 1 - Einführung Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reinhardt AGIS/INF4 UniBw München

2 Überblick Kap. 1: Einführung (Überblick, Begriffe, Historie) Kap. 2: Ausgew. Grundlagen, (Koordinatensysteme, Transf.) Kap. 3: Hardware für GDV Kap. 4: Geometrische Modellierung Kap. 5: Grundlagen, Software, Algorithmen für GDV ausgewählte Kapitel Kap. 6: Datenformate Kap. 7 Einführung in Rendering-Techniken Übungen (Scheine werden auf anerkannte Übungen ausgestellt) Übungs-Termine werden noch bekanntgegeben

3 Überblick Graphische Datenverarbeitung Keine exakte Definition Eng verwandt: Computergraphik Anwendungen in sehr vielen Bereichen, z.b.: Film Kunst Wissenschaft Geschäftsleben Viele technische Bereiche Enge Verbindung mit GIS, z.b. Modellierungs-, Visualisierungsmethoden Literatur: sehr umfangreich

4 Literatur Literatur zur graphischen / geometrischen Datenverarbeitung (Auswahl): Foley, van Dam, Feiner, Hughes, Phillips: Grundlagen der Computergraphik, Addison Wesley Meier: Methoden der grafischen und geometrischen Datenverarbeitung. Teubner Newman, Sproul: Principles of interactive Computer Graphics, McGraw Hill

5 Begriffe und Abgrenzung Computergrafik (Überbegriff) : Erfassung, Speicherung, Verarbeitung und Darstellung graphischer Darstellungen (Vektor- und Rasterorientiert) Geometrische Datenverarbeitung (Digitale) Beschreibung der Gestalt von 2D/3D Objekten (geometrische Modellierung), Algorithmen zur Be- und Verarbeitung Bildverarbeitung: (digitale) Techniken zur geometrischen und/oder radiometrischen Korrektur und Verbesserung von Rasterdaten (aus Fernerkundung oder gescannt) Computervision: untersucht Objekteigenschaften und Beziehungen in unstrukturierten Bildern, extrahiert Grenzen und Regionen. Ziel: Gestalt realer Objekte, oft in Echtzeit BV und CV -> Vorlesung Mayer

6 Begriffe und Abgrenzung

7 Historie (ausgewählte Beispiele) 1950er Jahre 1960er Jahre 1970er Jahre 1980er Jahre 1990er Jahre Graphik Geometrie Anwendungen Vektor- (Linien)- Graphik Interaktive Comp-Graphik Rastergraphik Bewegung/Comp. Vision Ikon. BOF. (Breite) Hochleistungcomp Graphik, web! Einfache Geometrie (Drahtmodelle) Approx-Methoden (Kurven/Flächen) Räumliche Objekte, komplex. Algorithmen (z.b. Raytracing) Standards, Geometrie- Zugriffsmethoden und DB DB und OO Techniken, weitergehende Standardisierung Fräs-Steuerungen CAD/DGM (Labor) Einfache Zeichensysteme CAD/CAM Bildverarbeitung Integrierte CAD/CAM Wissensba. Systeme Filme, Komplexe Simulationen 21. Jh. Marktdurchdringung

8 Anwendungsbeispiele Benutzerschnittstellen: ikonische Benutzeroberflächen, Medizin: diagnostische Medizin Operationsplanung, Durchführung Diagnose (Modelle des Körpers, z.b. Comp.-Tomographie) CAD: Computer aided Design Visualisierung in Wissenschaft und Technik (Simulation, Animation) Ausbreitungsmodelle Wettermodelle / Simulationen... Computergenerierte Filmsequenzen (Animation) Kartographie : Darstellung von 2D / 3D, alle Arten von Karten Ozeanographie, Wetterkarte Geschäftsgraphiken: 2 bzw. 3-dim. Darstellung der Graphen von math., phys., ökon. und sonstigen Funktionen Histogramme, Balken / Tortendiagramme Und vieles mehr!!!

9 Erinnerung: Raster- und Vektordaten Rasterdasten Vektordaten

10 Grundprinzipien der graph. DV Geometrische Modelle, Graphik, SW-Struktur Anwendungs-Software z.b. CAD Erzeugen / Manipulieren v. graph. Elementen. Interaktive Ein- /Ausgaben Geräteansteuerung Darstellung Rendering Transformationen Darstellung In Form von???????? Geometrisches Modell Anwendungsspez. Funktionen Graph. System

11 Architektur Graphik Workstation Beispiel -> Prinzip! CPU (Rechner) System-Bus Bus-Verbindung