TU Wien:Echtzeitgraphik VU (Wimmer)

Daten

Vortragende	Philipp Erler• Johannes Unterguggenberger• Michael Wimmer
ECTS	4,5
Alias	Real-Time Rendering (en)
Letzte Abhaltung	2023W
Sprache	English
Mattermost	echtzeitgraphik • Register • Mattermost-Infos
Links	tiss:186140

Zuordnungen

Masterstudium Visual Computing

Modul Interactive Computer Graphics (Pflichtfach)

Benötigte Vorkenntnisse

Computergraphik VO + UE

Übung

Die Übung wird üblicherweise in Zweiergruppen absolviert. Einzelarbeiten sind weniger gern gesehen, kommen aber jedes Semester vor.

Dabei soll mit Technologien nach Wahl (in der Praxis fast immer C++ und OpenGL) ein funktionsfähiges Demo mit mehreren aktuellen Effekten implementiert werden - das heißt, eine 3D-Szene soll in Echtzeit gerendert werden, wobei eine vordefinierte Kamerafahrt durchlaufen wird, um die unterschiedlichen Effekte zu demonstrieren. Somit unterscheidet sich die Aufgabenstellung von der Computergraphik-Übung im Wesentlichen nur durch das Substituieren der Game-Funktionalität durch festgelegte Kameraeinstellungen. Ein bereis vorhandenes Framework aus der CG-Übung darf dabei als Grundlage verwendet werden.

Die Auswahl der Szene und der Effekte liegt völlig bei der Gruppe, wobei in einem Feedback der Tutoren zum Vorschlag etwas auf die Machbarkeit bzw. den Arbeitsaufwand eingegangen wird. Nichtsdestotrotz kann man sich hier deutlich verschätzen.

Es gibt eine Zwischenabgabe und eine Endabgabe mit Livedemo bei einem gemeinsamen Präsentationstermin. Dabei muss das Demo am zur Verfügung gestellten VisLab-Rechner laufen. Analog zur CG-Übung wird das beste Demo gekürt. Die Demos vergangener Jahre sind in der Hall of Fame [1] zu sehen.

Der Arbeitsaufwand des Übungsteiles ist als sehr hoch einzustufen.

Vortrag

Der Vortrag wird je nach Bedarf in Deutsch oder Englisch gestaltet und ist meist recht interessant und detailliert. Da die Folien als Lernunterlage kaum ausreichen, lohnt es sich, die Vorlesung zu besuchen oder zumindest die Videos, die der Vortragende (meistens) von den Vorlesungen aufnimmt, anzusehen. Leider lässt die Bild- und Tonqualität der Videos zu wünschen übrig.

Prüfung

Mündlich, ca. 30mins. Es wird sehr ausführlich und genau geprüft. Zuerst wird das Demovideo angesehen und dient als Ausgangspunkt für die Prüfungsfragen. Dabei ist es von Vorteil, bei der Theorie hinter den Effekten, die man implementiert hat, sehr sattelfest zu sein.

Offiziell besteht die Benotung aus 50% Prüfung und 50% Übungsabgabe. Verschiedene Erfahrungsberichte lassen aber darauf schließen, dass im Endeffekt großteils die Prüfungsleistung für die Note ausschlaggebend ist.

Die Fragestellung ist sehr offen und allgemein gehalten, was verwirrend sein kann; dabei wird nicht nur auf Verständnis geprüft, sondern auch, ob man komplexere Zusammenhänge wiedergeben kann.

Fragen sind im WS2016/17 zum Beispiel gewesen:

• erklären Sie Shadow Maps. In welchen Raum wird transformiert. Wie wird transformiert. Welche z Werte werden verglichen. Was passiert mit den x und y Werten.
• erklären Sie Normal Mapping. In welchem Raum wird gerechnet? Was ist Tangent Space.

Insgesamt wird sehr genau reingefragt. Inwiefern das Demo in die Benotung überhaupt eingeht, ist mir nicht klar. Es sieht eher so aus, als ob das Demo einfach eine Eintrittskarte zur Prüfung ist und mehr nicht.

Fragen aus dem WS2024 waren zum Beispiel

• Wie funktioniert Normal Mapping?
  • Wie berechnet man Tangentenvektoren? (Ableitungen?)
  • Warum sind Tangentenvektoren auf einem Dreieckt konstant?
• Environment Mapping?
  • Was für Fehler treten dabei auf?

Auch ist es wichtig, mit den aufgezeichneten VOs zu lernen, da auf den Folien nicht alles oben steht bzw. nicht ausführlich genug ist.

Zeitaufwand

Sehr hoch, ca. 50-75% von CG

Andere Meinung: Wenn man nur die Mindestanforderungen erfüllen möchte und sich mit openGL auskennt hält sich der Aufwand in Grenzen.

Wo gibts Mitschriften, Skripten, Folien...

[2] Institutshomepage, Folien und Videos werden über TUWEL bereitgestellt

[3] Zusammenfassung (aber veraltert und nicht mehr so aktuell, viele essentielle Details kommen darin auch nicht vor, deshalb sollte man sich auf das nicht verlassen.)

Tipps

• Für Ideen zu Szene und Effektauswahl kann es sehr hilfreich sein, zur Inspiration die Videos in der Hall of Fame der vergangenen Semester anzuschauen.
• Durch die eher langsame Sprechweise des Vortragenden lassen sich die Vorlesungsvideos zur Wiederholung auch gut mit 1.3facher Geschwindigkeit ansehen. Nach einer Eingewöhnung sogar mit 1.5facher.
• Für UE Teil: Am besten eine funktionierende Engine aus CGUE mitnehmen und die Szene sehr einfach halten, einige Effekte werden im Repetitorium nochmals erklärt, wenn man schnell zum Ergebnis kommen will, einfach diese Effekte umsetzen, anstatt sich mit anderen Effekten herumzuplagen (es sei denn man ist motiviert :-))
• Für VO Teil: Wenn CG schon etwas her ist, sollte man in den Basics auf alle Fälle sehr sattelfest sein, insbesondere in den Effekten, die man implementiert hat, außer sie wurden gar nicht in der VO erst behandelt (zB. Particle Systems). Gewisse Sachen werden in der Vorlesung gar nicht so detailliert erklärt, obwohl man da aber schon wissen sollte, was da genau passiert. Oft laufen die Prüfungsfragen auf Sachverhalte hinaus, die der Prüfer in der Vorlesung an der Tafel erklärt hat (zB. Was ist Aliasing --> Hier muss man das Problem genauer erläutern wie das mit dem Zeitraum/Frequenzraum aussieht und an welchem Merkmal man Aliasing sieht.)

Highlights / Lob

Einige VOs und Folien sind sehr gut erklärt, teilweise besser als was man im Internet findet. z.B. AZDO, Gamma Correction

Verbesserungsvorschläge / Kritik

Manche VOs waren leider weniger verständlich, u.a.

• Visibility (Occlusion Culling)

Auch sind die Zeichnungen leider meistens unverständlich. Es würde sehr helfen, wenn es auf die Tafel gezeichnet wird, oder wenn er es mit einem guten Zeichen-Tablet und genug Übung und Mühe machen würde.

Materialien

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P

• Prüfungen WS21