Lehrbuch der Grafikprogrammierung

Die Computergrafik ist ein faszinierendes Teilgebiet der Informatik, welches sich in den letzten Jahren aufgrund des Einsatzes neuer Techniken in der Programmierung und durch professionelle Werkzeuge so stark weiter entwickelt hat, dass es heutzutage möglich ist, mit einfachen Mitteln Bilder zu erzeugen, die fotorealistischen Charakter haben. Das vorliegende Lehrbuch erläutert die Grundlagen der zwei- und dreidimensionalen Computergrafik und stellt auf dem Weg von dreidimensionalen Szenen zu zweidimensionalen Bildern die Verfahren, Vorgehensweisen und technischen Möglichkeiten der Grafikprogrammierung ausführlich dar. Neben den Grundlagen wird auch die Programmierung anhand von verschiedenen Programmiersprachen und Grafikbibliotheken eingeführt und auf anschauliche Art und Weise vermittelt. Zahlreiche mit Quelltexten erläuterte Beispiele, viele Illustrationen und Fallbeispiele zeigen nicht nur die Möglichkeiten der Grafikprogrammierung, sondern geben einen praxisorientierten Einstieg in die Computergrafik.
- Grundlagen der Optik und Wahrnehmungsphysiologie - Basiswissen der 2D-Grafik - Modellierung und Darstellung von 3D-Grafiken - Ausführliche Beschreibung der Viewing Pipeline - Grafikalgorithmen, Beleuchtungsmodelle und Schattierungsalgorithmen - Ray Tracing und Radiosity - Arbeiten mit der objektorientierten Programmiersprache Java - Beschreibung des Java-2D-API und des Java-3D-API - Einführung in OpenGL - Einstieg in VRML und X3D - Zahlreiche Beispielanwendungen in 2D und 3D - Fallbeispiel 3D-Baukasten - Anwendung von professionellen 3D-Werkzeugen - Umfangreiche Fallbeispiele und Tutorien - Internetgrafiken mit SVG
Aktuelle Informationen rund um dieses Buch und die Grafikprogrammierung gibt es unter www.grafikprogrammierung.de.
Auf den beiliegenden 2 CD-ROMs befinden sich die Musterlösungen zu den Aufgaben, die Beispielprogramme, das Gesamtglossar, die Dokumentation zu den Fallbeispielen, zahlreiche Farbbilder, dieJava-Programmierumgebung und die professionellen 3D-Werkzeuge 3dsmax(TM), Cinema4D(TM) und SolidEdge®.
Prof. Dr. Klaus Zeppenfeld lehrt an der Fachhochschule Dortmund im Fachbereich Informatik. Lehr- und Forschungsgebiete: Praktische Informatik, Softwaretechnik, Computergrafik und Parallelverarbeitung. Er ist außerdem als Wissenschaftlicher Direktor der IT-Center Dortmund GmbH, Fellow der sd&m AG München und als Aufsichtsratsvorsitzender der Brockhaus AG Lünen tätig.

Prof. Dr. Klaus Zeppenfeld ist Diplom-Informatiker und Dozent an der Fachhochschule Dortmund im Fachbereich Informatik. Seine Arbeits- und Forschungsgebiete liegen im Bereich der Praktischen Informatik, der Softwaretechnik, der Computergrafik und der Parallelverarbeitung. Durch seine Lehrtätigkeit an der FH Dortmund und als wissenschaftlicher Direktor der IT-Center Dortmund GmbH kann er auf eine langjährige Lehrerfahrung im Bereich der objektorientierten Programmiersprachen zurückgreifen. Praktisch werden seine Erfahrungen durch Tätigkeiten als Fellow der sd&m AG München und als Aufsichtsratsvorsitzender der Brockhaus AG Lünen unterstützt.

LE1: Grundlagen - Licht und visuelle Wahrnehmung Physikalische Grundlagen, Menschliche Informationsverarbeitung, Wahrnehmung: vom visuellen Reiz zum Sehen und Erkennen
LE2: Grundlagen - 2D-Grafik (Teil 1)
LE3: Grundlagen - 2D-Grafik (Teil 2) Koordinatensysteme, Transformationen, 2D-Viewing Pipeline
LE4: Grundlagen - 3D-Grafik (Teil 1)
LE5: Grundlagen - 3D-Grafik (Teil 2) Koordinatensysteme, Transformationen, 3D-Viewing Pipeline
LE6: Grundlagen - Graphikalgorithmen Darstellung von Linien, Kreisen, Ellipsen, Approximation von Kurven, Füllen von Rechtecken, Polygonen, Clipping Antialiasing, Entfernen verdeckter Kanten und Flächen
LE7: Grundlagen - Rendering (Teil 1)
LE8: Grundlagen - Rendering (Teil 2)
LE9: Grundlagen - Rendering (Teil 3) Erzeugung realistisch wirkender 3D-Darstellungen, Farbe und Farbmodelle Beleuchtung, Reflexion, Transmission und Brechung Texturen, Schatten, Schattierungsalgorithmen (Flat-, Phong und Gouraud-Shading), Ray-Tracing, Radiosity
LE10: Programmierung - Grundkurs Java 2D-API (Teil 1)
LE11: Programmierung - Grundkurs Java 2D-API (Teil 2)
LE12: Programmierung - Grundkurs OpenGL
LE13: Programmierung - Grundkurs Java 3D-API (Teil 1)
LE14: Programmierung - Grundkurs Java 3D-API (Teil 2)
LE15: Programmierung - Grundkurs VRML/X3D
LE16: Anwendung - 3D-Werkzeuge Workshop: Extreme 3D, Workshop: Blender, Workshop: Gimp
LE17: Anwendung - 3D im Internet Workshop: Java Applets, Workshop: Flash 5
Anhang