F07_CA_Gruenvogel < F07_Studium

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---
*Verantwortlich:* Prof.Dr. Stefan M.Grünvogel

---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt Modul (MID)
   * aktuelle
      * [[BaMT2012_CA]]
      * [[BaTIN2012_CA]]
   * auslaufende

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2012-05-03</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_CA</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky><sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch oder Englisch

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen
   * Grundkenntnisse Computergrafik
   * Programmierkenntnisse
   * Mathematik 1 und 2

---++++ Literatur
   * Rick Parent, Computer Animation: Algorithms and Techniques, Morgan Kaufmann, 2007, 
   * Dietmar Jackèl et. al., Methoden der Computeranimation, Springer, 2006
   * Jason Gregory, Game Engine Architecture, AK Peters, 2009

---++++ Dozenten
   * Prof.Dr. Stefan M. Grünvogel



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter

---++++ Zeugnistext
Computeranimation

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK)</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>10</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

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---+++ <u>Vorlesung / Übung</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * 3D-Grafik-Engine beschreiben
      * Struktur und Funktionsweise einer 3D-Grafik-Engine erklären 
         * Überblick
         * Render Engine
         * Animationssystem
      * Zeit-Konzepte der Computeranimation charaktersieren und unterscheiden  
         * Render Loop
         * Game Loop
         * Abstrakte Zeitlinien
         * Zeit messen
      * 3D-Grafik-Engines klassifizieren
         * Szenegraphen
         * Game Engines
         * Visualisierungssoftware
      * Architektur von Animationssystemen beschreiben
         * Teilsysteme für Start und Shut down
         * Memory Management
         * Engine Konfiguration
         * File System
         * Ressourcen Manager
   * Keyframe-Animation erklären
      * Klassische Animationsprinzipien aufzählen und beschreiben 
         * Squash and Stretch
         * Timing
         * Anticipation
         * Staging
         * Follow Through and Overlapping Action
         * Straight Ahead Action and Pose-to-Pose Action
         * Slow in and slow out
         * Arcs
         * Exaggeration
         * Secondary Action
         * Appeal
         * Solid Drawing
      * Kurven und deren Eigenschaften mathematisch beschreiben
         * Darstellung
            * Explizit
            * Implizit
         * Geometrische Eigenschaften
            * Ableitung
            * Stetig differenzierbar
            * geometrische differenzierbar
            * Normale, Binormale
            * Krümmung
      * Interpolationsverfahren mathematisch beschreiben und charakterisieren 
         * Interpolation und Approximation
         * Polynominterpolation
         * Bézier-Kurven
         * Splines
   * Kinematische Ketten erklären
      * Kinematische Ketten und Gelenktypen benennen und charakterisieren
         * Drehgelenke
         * Schiebegelenke
         * Komplexe Gelenktypen
         * Freiheitsgrad
         * Segment
      * Lösungsverfahren zur Vorwärts- und Rückwärtskinematik beschreiben und vergleichen
         * Analytische Lösung im zweidimensionalen Fall
         * Newton-Verfahren
         * Alterantive Verfahren
   * Deformation erklären
      * Morphing-Verfahren beschreiben, erklären und gegenüberstellen
         * Vertex-Tweening
         * Vetex-Blending
      * Skinning-Verfahren beschreiben, erklären und gegenüberstellen
         * Geometrisches Skinning
         * Dual Quaternion Blending
   * Motion Capturing beschreiben
      * Motion Capturing Technologien und Methoden erklären, gegenüberstellen und bewerten 
         * Kategorien
            * Inside-In
            * Inside-Out
            * Outside-In
         * Techniken
            * Elektromechanische Systeme
            * Lichtleitersysteme
            * Elektromagnetische Systeme
            * Akustische Systeme
            * Optische Systeme
         * Praxis Motion Capturing
         * Optisches Motion Capturing
            * Bildverarbeitung
            * Kamerkalibrierung
            * Rekonstruktion 3D-Positon
            * Anpassung an physikalisches System
      * Motion Editing Methoden beschreiben, gegenüberstellen und bewerten 
         * Anpassen
         * Übergänge
         * Retargeting
         * Motion Graph
   * Prozedurale Animation erklären
      * Physikalische Grundlagen der prozeduralen Animation beschreiben und erklären 
         * Newton Gesetze
         * Numerische Lösungsverfahren
      * Partikelsysteme beschreiben und erklären
         * Partikeleigenschaften
         * Partikelsysteme
            * Erzeugung
            * Lebensdauer von Partikeln
      * Schwarmsysteme beschreiben und erklären
         * Schwärme in der Natur
         * Reynolds Regeln

---+++++ Fertigkeiten
   * 3D-Grafik-Engine verwenden
      * Dreidimensionale Szenarien mit einer 3D-Grafik-Engine erstellen 
      * Import und Export von Assets in eine 3D-Grafik-Engine handhaben 
         * Dateiformate unterscheiden
         * Eigenschaften von Dateiformaten
      * Interaktionselemente implementieren 
         * Mausereignisse
         * Tastaturereignisse
         * Bewegungs- und Lichteffekte
      * 3D-Anwendung programmieren
         * Entwicklungsumgebung
         * Programmiersprache
         * API
   * Keyframe-Animation erzeugen
      * Interpolationsverfahren zur Kamerasteuerung verwenden 
         * Kamerafahrt erstellen
         * Center of Interest, View Up Vector entlang Kurven
   * Deformation anwenden
      * Geometrische Techniken zur Mesh-Deformation erstellen und verwenden 
         * Vertex Blending Modell erstellen
         * Skinning Modell erstellen
         * Gewichte anpassen
   * Character Animation erzeugen
      * Motion Capturing Daten zur Skelettanimation verwenden 
         * Import von MoCap-Daten
         * Anpassung an Character Modell
      * Post-Processing-Verfahren für Charakter-Animation implementieren und verwenden
         * Blending
         * Transition
         * Filtern
   * Prozedurale Animationen erzeugen
      * Partikelsystem implementieren und anwenden 
         * Kräfte definieren
         * Numerische Simulation erstellen
         * Emitter erstellen
         * Regeln für Attribute erstellen
         * Visualisierung
      * Schwarmsystem implementieren und anwenden
         * Regeln definieren
         * Schwarmitglieder implementieren

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
   * elektronische Übungsaufgabensammlung
   * elektronische Entwicklungs- und Anwendungswerkzeuge zur Erstellung von Computeranimation
   * elektronische Tutorials für Selbststudium
      * Themenscripte
      * Hilfsblätter
      * Videos


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>Präsenzübung und Selbstlernaufgaben</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>unbenotet, Voraussetzung für Modulprüfung</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

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Topic-Revision: r3 - 11 Jan 2016, GeneratedContent
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