Computer Graphics
TU Braunschweig

Bildbasierte Modellierung SS'24
Vorlesung mit Übung

Prof. Dr.-Ing. Marcus Magnor

Hörerkreis: Master
Kontakt: bbm@cg.cs.tu-bs.de

Modul: INF-CG-28
Vst.Nr.: 4216001, 4216017

Aktuelles

  • Am 08.05.2024 findet keine Vorlesung oder Übung statt.
  • Raumänderung: Aufgrund der vorangegangenen Terminänderung wird die Übung in Raum IZ G30 (anstatt IZ 359) stattfinden. Wir bitten jede Gruppe mindestens einen Laptop für die Bearbeitung und Präsentation der Programmieraufgaben mitzubringen.
  • Terminänderung: Entgegen den Informationen auf Stud.IP findet die Übung immer direkt im Anschluss an die Vorlesung (Mittwoch, 11:30-13:00 Uhr) in Raum IZ G30 statt.
  • Die erste Veranstaltung findet am 03.04.2024 statt.
  • Bitte Registrieren Sie sich für die Teilnahme an der Vorlesung und Übung über das Anmeldeformular auf unserer Website (https://www.cg.cs.tu-bs.de/teaching/students). Auf diese Weise können wir Sie über aktuelle Änderungen benachrichtigen. Diese Anmeldung ist informell und ersetzt nicht die offizielle Prüfungsanmeldung beim jeweiligen Prüfungsamt!

Beschreibung 

Wie können wir die reale Welt um uns herum digital aufnehmen und im Rechner so repräsentieren, dass wir sie anschließend mit computergraphischen Techniken bearbeiten und wieder photo-realistisch rendern können?

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in die grundlegenden Konzepte der bildbasierten Modellierung und des bildbasierten Rendering, Techniken, auf denen z.B. viele moderne Film-Spezialeffekte basieren. Wir werden Verfahren zur Ermittlung von 3D-Szenenstruktur, Szenenbeleuchtung, Textur, Reflexionseigenschaften und Bewegung aus Bildern kennenlernen sowie Methoden, wie aus verschiedenen digitalen Modellrepräsentationen neue, photorealistische Bilder erzeugt werden können.

Inhalt

  • Digitale Bildaufnahme
  • Stereo und Multi-View Kamerageometrie
  • Korrespondenzschätzung
  • Von Punktwolken zu Dreiecksnetzen
  • 3D-Geometrierekonstruktion
  • Human Motion Capture
  • Dynamische Szenen
  • Reflektionseigenschaften und Beleuchtung
  • Bildbasierte Renderingverfahren
  • Visuelle Spezialeffekte
  • 3D Filme und Displays

Ort und Zeit

  • Vorlesung: Mi 9:45 - 11:15, Raum IZ 161
  • Übungen:  Mi 11:30 - 13:00, Raum IZ G30

Voraussetzungen

  • Die Veranstaltung wird im Rahmen des Master-Informatik-Programms angeboten
  • Empfohlen: Computergraphik-Grundlagen
  • Programmierkenntnisse in C/C++ und/oder Python sind von Vorteil

Formales

  • Die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen wird als Studienleistung gewertet und ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Prüfung zum Erwerb der Prüfungsleistung
  • Klausurtermin: 17.07.2024, 09:45 - 11:15 Uhr, Raum IZ 161

Vorlesungen

Die Vorlesungsfolien werden im Verlauf des Semsters passwortgeschützt zur Verfügung gestellt. Das Passwort wird in der ersten Vorlesung bekanntgegeben und kann notfalls beim Betreuer erfragt werden.

Übungen

In der Übung werden Sie in Kleingruppen (2-3 Studierende) Programmieraufgaben bearbeiten, um vorlesungsbegleitend praktische Erfahrungen mit der Implementierung von Bildverarbeitungsverfahren zu sammeln. Die Übungsblätter werden jeden Mittwoch nach vor der Übung online gestellt.  In der Übungsstunde werden Sie die Möglichkeit haben, Fragen zum Vorlesungsinhalt und aktuellen Übungsblatt zu stellen, sowie die Lösung des letzten Aufgabenblatts vorzustellen. Die Punktevergabe erfolgt dabei individuell, es sollte also jedes Gruppenmitglied in der Lage sein, eventuelle Fragen zu den Aufgaben und dem Code zu beantworten. Zum Bestehen der Studienleistung werden mindestens 50% der Gesamtpunkzahl benötigt.  

Achtung: Die Frameworks und Lösungen wurden auf den Rechnern im CIP Pool getestet. Leider können wir keine direkte Unterstützung für andere Systeme garantieren. Bei Problemen meldet euch per Email an bbm@cg.cs.tu-bs.de.

Referenzlösungen zu den Aufgaben werden im Anschluss an die Übungen hier bereitgestellt.

  • 03.04.2024 - Exercise 01 [Sheet] [Solution] - OpenCV / Image Undistortion
  • 10.04.2024 - Exercise 02 [Sheet] [Solution] - Image Processing
  • 17.04.2024 - Exercise 03 [Sheet] [Solution] - Median Filter / Hough Transformation
  • 24.04.2024 - Exercise 04 [Sheet] [Solution] - Homographies / Panorama Images
  • 15.05.2022 - Exercise 05 [Sheet] - Laser Scanning

Literatur

  • Marcus Magnor, Oliver Grau, Olga Sorkine-Hornung, Christian Theobalt, "Digital Representations of the Real World: How to Capture, Model, and Render Visual Reality", CRC Press, 2015
  • Richard Hartley and Andrew Zisserman, "Multiple View Geometry in Computer Vision", Cambridge 2000