Game Developer Converence 08 Seminar: Grafikprogrammierung Alexander Weggerle 17.04.08
Seite 2 Einführung Themenüberblick Organisatorisches Seminarablauf liches
Seite 3 Einführung Seminar Motivation Vorbereitung auf Abschlussarbeit Erarbeitung von Wissen wissenschaftliches Arbeiten Austausch von Wissen Vortragstechnik Motivieren/Interessieren Sprache Blickkontakt Tempo
Seite 4 Einführung Echtzeitgrafik von wachsender Bedeutung Spiele, Virtuelle Welten, CAD, GUI, GPGPU Rasante Entwicklung Von statischer Pipeline zur universellen Rechenmaschine Leistungsfähigkeit (25 GFLOPS <> 1TFLOPS) Kein Kompatibilitätszwang Viele Konzepte von CPUs übernommen
Seite 5 Einführung (2) Demo
Seite 6 Einführung Themenüberblick Organisatorisches Seminarablauf liches
Seite 7 Themenüberblick (1) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Historische Entwicklung 3D-Pipeline Clipping Rasterisierung
Seite 8 Themenüberblick (2) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Beschleunigtes kopieren/ Zeichnen 2D Darstellungsmatrizen Tesselation Displacement
Seite 9 Themenüberblick (3) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Beleuchtung Bump / Normal Mapping Textur Filterung Texturierung
Seite 10 Themenüberblick (4) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Simulation in 3D-Programmen Wasser Partikel Hardware/Software Umsetzung Physik
Seite 11 Themenüberblick (5) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Direct3D OpenGL Funktionsumfang
Seite 12 Themenüberblick (6) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Notwendigkeit? Funktionsumfang Kollisionen Animationen... Szenengraph (statisch/dynamisch)
Seite 13 Themenüberblick (7) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Übertragungstechiken (Kabel/Codierung) CRTC-Ansteuerung Anzeigetechniken Analog/Digital HDMI/DisplayPort/DLP
Seite 14 Themenüberblick (8) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Pixel-/Vertex-/Geometry- Shader Unified Shader Einsatzzwecke Programmierung Prozedurale Geometrie
Seite 15 Themenüberblick (9) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick General Purpose Computation on Graphics Processing Unit CUDA von Nvidia TESLA
Seite 16 Themenüberblick (10) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick ZBuffer Komprimierte Texturen MipMapping Prozedurale Texturen SLI, Crossfire (Alternate Frame Rendering...) Leistungsaufnahme (Stromspartechniken...)
Seite 17 Themenüberblick (11) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick Farbraumkonvertierung Teilbereiche beschleunigt Mpeg H.264 HDCP
Seite 18 Themenüberblick (12) Themen 1. Grundlagen und Aufbau einer GK 2. 2D-Grafik / Vertex-Transformationen 3. Pixel-Transformationen 4. Echtzeitsimulationen und Raytracing 5. Bibliotheken für 3D-Computergrafik 6. Grafikengines 7. Schnittstellen und Anzeigetechnik 8. Hardware-Shader 9. GPGPU 10. Performance-Optimierungen 11. Video-Beschleunigung 12. Stand der Technik / Ausblick VLIW Prädikate Threads Arbitrierung Multitasking Virtueller Grafikspeicher Virtualisierung
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Seite 20 Organisatorisches Termine Wöchentlich 2 Vorträge Beginn: 29.05.2008 4 Wochen vorher: Besprechung 2 Wochen vorher: Abgabe Ausarbeitung 1 Woche vorher: Abgabe Folien Scheinkriterien Regelmäßige und aktive Teilnahme Sorgfältige und termingerechte Arbeit Einmaliges unentschuldigtes Fehlen möglich
Seite 21 Einführung Themenüberblick Organisatorisches Seminarablauf liches
Seite 22 Seminarablauf Vortrag/Folien 30 Minute Vortrag + 10-15 Minuten Diskussion Demos/Beispiele/Videos einarbeiten Präsentation über Beamer. Laptop und Beamer werden gestellt. Abgabe per Email/USB-Stick/CD Dateiformat: Powerpoint/Impress/... und PDF Bei Filmen/Programmen Lauffähigkeit sicherstellen Gegenseitiges Bewerten: Positiv und Negativ Negatives als konstruktive Kritik Beschreiben, nicht bewerten Ich-Perspektive
Seite 23 Seminarablauf (2) Ausarbeitung sverzeichnis, Zusammenfassung, Referenzen 12 pt. Schrift Randabstand: 2 cm nach allen Seiten Bilder sagen mehr als tausend Worte Umfang: ~12 Seiten (min. 8 Seiten Text) Korrekturlesen (lassen) Abgabe als PDF
Seite 24 Einführung Themenüberblick Organisatorisches Seminarablauf liches
Seite 25 liches Wissenschaftliches Arbeiten Nachweisbare, nachvollziehbare Aussagen Darstellung: nüchtern, sachlich Klare Differenzierung zwischen eigenen und fremden Ergebnissen Zitate, Quellen, Auszüge klar deklarieren und referenzieren Zitate sinnvoll verwenden (keine komplette Ausarbeitung nur aus Zitaten) Keine Plagiate Wikipedia ist lediglich ein Einstieg
Seite 26 liches (2) Recherche Aktuelle Beispiele und Themen Selbständige Recherche von Informationen Bei Fragen Rücksprache mit dem Betreuer Selbstkritisches Arbeiten Was würde mich an meinem Thema am meisten interessieren?
Seite 27 Ende