TU Wien:Grundlagen der Computergraphik VU (Wimmer)

Daten

Vortragende	Adam Celarek• Philipp Erler• Annalena Ulschmid• Michael Wimmer
ECTS	6,0
Alias	Fundamentals of Computer Graphics (en)
Letzte Abhaltung	2025W
Sprache	„bei bedarf in englisch“ ist kein zulässiger Sprachcode.
Mattermost	grundlagen-der-computergraphik • Register • Mattermost-Infos
Links	tiss:193018, eLearning, Homepage

Zuordnungen

Bachelorstudium Informatik	Modul Grundlagen der Computergraphik (Breite Wahl)
Bachelorstudium Medieninformatik und Visual Computing	Modul Grundlagen der Computergraphik (Pflichtfach)
Bachelorstudium Medizinische Informatik	Modul Grundlagen der Computergraphik (Gebundenes Wahlfach)
Bachelorstudium Software & Information Engineering	Modul Grundlagen der Computergraphik (Gebundenes Wahlfach)

Inhalt

WS 2025

VO-Teil:

• Wiederholung Vektor- und Matrizenmathematik
• Transformationen
• Viewing
• Häufige Datenstrukturen in der Computergraphik (Point Clouds & Friends)
• Modeling
• Lighting
• Texturing
• uvm.

UE-Teil:

Implementierung in C++ mit wahlweise OpenGL* oder Vulkan. Themen:

• Setup
• Transformations & Pipelines
• Geometry
• Geometry again
• Shading
• Texturing

*Das LVA-Team hat angekündigt, dass die OpenGL Route auslaufend ist und ab WS26 nicht mehr angeboten wird.

Ablauf

WS 2025

VO: 2h, 1x wöchentlich.

UE: 6 Programmieraufgaben mit jeweils ~2 Wochen Zeit. Abgabegespräch nach der 3. und der 6. Programmieraufgabe.

Benötigte/Empfehlenswerte Vorkenntnisse

WS 2025

Solide Vorerfahrung im imperativen Programmierstil. C++-Kenntnisse vorteilhaft, ansonsten muss man sich einarbeiten. Vorerfahrung mit OpenGL oder Vulkan hilft natürlich ebenfalls.

Vortrag

WS 2025

Grundsätzlich gut, Prof. Wimmer ist sichtlich bemüht und interessiert. 9 Uhr in der Früh ist möglicherweise ein etwas abschreckender Zeitpunkt, der Einfluss von Prof. Wimmer darauf ist jedoch unbekannt.

Der Vortrag wird auf Englisch gehalten, da das Fach für einige Masterstudien vorausgesetzt wird.

Weitere Meinung: Ich kann mich der darüberstehenenden Meinung nur anschließen. Desweiteren finde es sehr gut, dass Prof. Wimmer nicht rein die Theorie runterbetet, sondern er stellt auch oft einen direkten Praxisbezug her (z.B. hat er öfters Projekte von früheren Studenten hergezeigt, Kurvenarten via interaktiven Demos erklärt, etc.) und versucht auch hin und wieder das Publikum einzubinden, in dem er nach Fragen zum Stoff oder generellen Erfahrungen im Bereich CG der Studenten fragt. Prof. Wimmer legt auch Wert darauf, dass man weiß/zumindest einmal gehört hat, auf welche mathematischen Grundlagen die Konzepte der Computergraphik basieren und versucht sie live herzuleiten. Leider verliert er sich dann immer etwas beim Erklären/verrechnet sich/vergisst etwas, wodurch der Vortrag ins Stocken gerät. 9 Uhr war eigentlich ok, wobei für Prof. Wimmer es aber auch scheinbar zu früh/unpassend war, da er hin und wieder erst um 9:20 bis 9:30 Uhr erschienen ist.

Übungen

WS 2025

1 kleine Git-Setup-Aufgabe ("Aufgabe 0"), danach 6 reguläre Programmieraufgaben im 2-Wochen-Rhythmus. Nach der 3. und der 6. Aufgabe sind Abgabegespräche zu den Aufgaben 1-3 bzw. 4-6 zu absolvieren. Abgabegespräche finden über Zoom oder vor Ort statt. Die Fragen, die einem gestellt werden, sind hauptsächlich theoretisch gehalten, manchmal wird man gebeten ein gewisses Code Stück herzuzeigen und/oder leicht umzuändern (es schien mir aber so, dass in dem Fall nur geschaut wurde, ob man wirklich den Code selbst geschrieben hat und sich im eigenen Programm auskennt oder nicht).

Die Abgabe erfolgt über den Gitlab Server der TU und jeder Push wird mittels einer CI/CD Pipeline überprüft. Die Pipeline erstellt am Ende ein PDF Dokument, wo die eigene Lösung mit der Musterlösung mittels Differenzbildern verglichen wird.

Verspätete Abgaben sind möglich, allerdings steigt mit länger werdender Verspätung der Punkteabzug. Effektiv gibt es nach ein paar Tagen keine Punkte. Nachdem auch die verspätete Punktefrist abgelaufen ist, werden Beispielimplementierungen bereitgestellt.

Die Aufgaben sind in C++ zu implementieren, entweder in OpenGL oder in Vulkan. Nach dem ersten Abgabegespräch (Aufgabe 3) darf gewechselt werden, Aufgaben 1-3 und 4-6 sind jedoch jedenfalls in derselben API zu implementieren. Es sind insgesamt 100 Punkte zu erreichen.

Bei den Aufgaben 2, 4, 5 und 6 gibt es eine oder mehrere Bonusaufgaben, die Extrapunkte bringen. Zusätzlich bringt jede in Vulkan absolvierte Aufgabe einen Extrapunkt von Haus aus. Es sind insgesamt 46 Extrapunkte zu erreichen (40 von Bonusaufgaben, 6 durch Vulkan). Die Bonuspunkte können nicht verwendet werden, um eine negative Note positiv zu machen, d.h. insbesondere, dass 50 Punkte aus den normalen Aufgaben (ohne Bonuspunkte) erreicht werden müssen. Es sei auch angemerkt, dass beim aktuellen Bewertungsschema alle Punkte über ca. 109 Punkten weggeclampt werden bzw. keinen Einfluss mehr auf die Bewertung haben.

Die UE-Note wird mittels dieser Formel berechnet (und ggf. basierend auf der ersten Kommastelle gerundet):

grade = clamp(-0.067 * points + 7.83, 0.5, 5.0)

Prüfung, Benotung

WS 2025

Prüfung: Multiple Choice, 90 Punkte, 90 Minuten Arbeitszeit, 50% Bestehensgrenze. Es ist ein nicht programmierbarer Taschenrechner zugelassen, ansonsten ist die Prüfung closed book.

Benotung: 60% UE, 40% VO. Beide Teile mindestens 50%, danach Benotung linear.

Notenschlüssel Prüfung

Note	Punkte
1	83 - 90
2	68 - 82
3	53 - 67
4	45 - 42
5	0 - 44

Ergebnisse Test 1 (n = 75)

Note	Anzahl
1	4
2	24
3	27
4	10
5	10

Dauer der Zeugnisausstellung

noch offen

Zeitaufwand

WS 2025

Durchaus nicht zu unterschätzen, die Programmieraufgaben brauchen jeweils ~15-20h, vor allem ohne C++-Vorkenntnisse.

Lernaufwand für die Prüfung noch offen.

Andere Meinung: Ich komme ziemlich gut auf die 6 ECTS; ich schätze, dass ich ca. 140h Aufwand hatte. Davon waren etwa 10h Prüfungsvorbereitung und 100h für die Übungen (alle Aufgaben der Vulkan-Route inkl. allen Bonis bis auf den PBR Boni bei Task 5). Die restlichen Stunden wurden der VO, den Erklärungsvideos und den Abgabegesprächen gewidmet. Für meinen Aufwand wurde ich mit einem 1er benotet.

Unterlagen

noch offen

Tipps

WS 2025

Vorher C++ schon einmal etwas anschauen. Wenn man von Java oder anderen höheren Programmiersprachen kommt, kann einem das Memory Management durchaus Schwierigkeiten bereiten. Je nach persönlichem Programmierstil kann man in die Objektorientierung rutschen, auch hier gibt es teilweise starke Unterschiede zu Java.

Egal ob OpenGL oder Vulkan, die Website/das Buch LearnOpenGL, kann (vor allem für Task 5) sehr hilfreich sein, da dort die Konzepte sehr verständlich erklärt werden und auch für die Aufgaben relevante (Shader) Code Segmente bereitgestellt werden. Für die ganzen Boilerplate Sachen von Vulkan fand ich Vulkan Tutorial hilfreich.

Dieses Semester kamen beim 1. Test einige Theoriefragen über Eigenschaften von Datenstrukturen, welche nicht explizit auf den Folien stehen, sondern nur von Prof. Wimmer in der Vorlesung verbal erwähnt wurden. Falls sich die Foliensätze weiterhin nicht ändern, würde ich empfehlen diesen Teil der Vorlesung (nach) zu schauen.

Highlights / Lob

WS 2025

Wenn man am Thema interessiert ist, ist hier sehr viel mitzunehmen. Der Vortrag ist decent, die Übungen sind realistische Szenarien und lassen sich ziemlich auf die Praxis übertragen. Das LVA-Team ist bemüht und wird sich um Probleme kümmern, wenn sie aufgezeigt werden.

Andere Meinung: Eine meiner Lieblingslehrveranstaltungen bis jetzt. Der Vorlesungsstoff ist imo nicht allzu viel tiefergehend als der vom CG-Teil von EVC, aber ich feier den grundsätzlichen Aufbau und Organisation der Übung. Die Menschen vom GCG-Team mit denen ich zu tun hatte, waren alle sehr chillig und hilfsbereit. Vor allem Annalena Ulschmid, die Dozentin, die für die Übungsaufgaben zuständig ist und auch zwei der Vorlesungen hielt, bemüht sich sehr, die LVA zu verbessern sowie für jeden spaßhaft und verständlich zu machen. Das GCG-Team war auch meistens sehr schnell im Beantworten von Forum Posts und Beheben von technischen Problemen der CI/CD Pipeline. Außerdem werden offiziell Statistiken zu den Ergebnissen der Übung und der Prüfung bereitgestellt, was gewissen anderen LVAs nie in den Sinn kommen würde bzw. absichtlich nicht veröffentlicht werden.

Verbesserungsvorschläge / Kritik

WS 2025

Die Qualität der Angaben schwankt sowohl innerhalb einzelner Angaben als auch zwischen den Angaben, teilweise sehr stark. Das beschränkt sich nicht nur aufs Inhaltliche, z.B. war Aufgabe 4 for some reason in einer anderen Schriftart als die restlichen Angaben. Auch innerhalb der Aufgaben schwanken die Schwierigkeitsgrade. Oft gibt es Unteraufgaben, die sehr detailliert beschrieben sind, gleichzeitig gibt es aber Unteraufgaben, die nur die allernotwendigsten Infos bereitstellen, und den Rest darf man sich ergoogeln. Nicht zuletzt sind oft Bilder an falschen Stellen oder mit den falschen Parametern eingebaut. Generell kommt es auch öfter dazu, dass man, um das Ergebnis einer Unteraufgabe zu sehen, auch die nächste(n) Unteraufgabe(n) machen muss, ohne dass es irgendeine Indication in der Angabe gibt.

Andere Meinung: ^^^ this, absolutely this. Die zweite Hälfte der (Vulkan) Aufgaben braucht dringend eine Überarbeitung, vor allem Task&Boni 6, da dort die Musterlösung (welche als Grundlage der CI/CD Pipeline dient) in mehreren Punkten nicht mit der Angabe übereinstimmt. Es gab einen sehr ausführlichen Forumsthread seitens der Studenten bezüglich der letzten Angabe, das GCG-Team weiß also über die Probleme bescheid. Ich hoffe, dass dieses Feedback auch umgesetzt wird. Sonst find ich das Bewertungssystem unnötig convoluted und die Bonuspunkte haben viel zu wenig Auswirkung für die Arbeit, die hinter manchen davon steckt. Der Großteil der Bonuspunkte dient, meiner Meinung nach, aktuell hauptsächlich nur als Puffer, wenn man ein paar Punkte beim Abgabegespräch verliert. So ca. 70% der Foliensätze scheinen ziemlich veraltet zu sein und könnten aufgefrischt/verbessert werden. Ein Skriptum wie in EVC wär auch cool. Man bekommt nur kleine Sneak Peeks hinter die Kulissen mittels den Vorträgen und Posts der Dozentin Ulschmid, aber manche dieser Punkte wurden scheinbar bereits intern besprochen, fanden aber keinen Anklang beim Rest des Teams. Ich weiß auch nicht, was ich davon halten soll, dass die Testangabe dieses Jahr mit Hilfe von Gemini erstellt wurde, but we'll see soon. Addendum nach Test: joa, war ein relativ netter Test. Meine Kritik diesbezüglich wäre, dass ich es komisch fand, dass zwei der sechs Themengebiete (Viewing & Transforms und Texturing) überhaupt nicht vorkamen. Außerdem gab es eine Single Choice Frage bzgl. Sampling Theory, welche 6 Punkte wert war. D.h. falls man diese Frage nicht beantworten kann, ist (mit dem Notenschema) der 1er beinahe unmöglich, da man dann maximal einen Punkt liegen lassen darf bei den restlichen 34 Fragen. Ich denke, dass das auch der Grund sein könnte, warum es kaum 1er gab (wie man oben in der Statistik sehen kann).

Andere Meinung 2025/26: Die Übungsangaben waren für mich oft ziemlich chaotisch. In fast jeder der sechs Aufgaben gab es Probleme - zum Beispiel falsche Bilder, Teile, die offensichtlich noch vom Vorjahr übernommen wurden, oder Beschreibungen, die insgesamt sehr ungenau und unvollständig waren. Außerdem waren sie nicht einheitlich. Teilweise wusste man nach dem Lesen der Angabe immer noch nicht genau, was eigentlich erwartet wird, und musste zuerst im Forum nachschauen. Positiv fand ich, dass die LVA-Leitung sehr präsent war und Fehler auch offen angesprochen hat - am Ablauf hat sich dadurch aber kaum etwas geändert, die Deadlines blieben fast immer gleich. Die eine Verschiebung über die Weihnachtsferien war für mich eher unpraktisch, weil dadurch auch die Musterlösung später freigeschaltet wurde und man (wenn man darauf aufbauen wollte) mit der nächsten Aufgabe nicht wirklich früher starten konnte. Der Workload war für eine 6-ECTS-LVA meiner Meinung nach extrem hoch. Vor allem, wenn man sich mit dem Thema nicht schon seit Jahren beschäftigt, oder gefühlt schon als Kind damit aufgewachsen ist, ist der Aufwand kaum realistisch. Ich bin am Ende meines Bachelorstudiums und habe schon einige aufwendige Lehrveranstaltungen gemacht, aber bei dieser LVA habe ich teilweise mehrere Tage an einzelnen Aufgaben gesessen. Ohne KI wäre es für mich nicht fast nicht machbar gewesen, und Folien + Angabe reicht definitiv nicht aus, um die Übungen zu machen. Es wird generell sehr viel Vorwissen als selbstverständlich angenommen, obwohl man genau diese Dinge eigentlich genau in der LVA lernen sollte.

Zu den Tests wurde von der LVA selbst gesagt, dass die Tests im Jahr 2025 schlecht waren. Der Test heuer (2026) war zwar insgesamt besser und fairer aufgebaut und ein paar alte Beispielaufgaben haben sehr geholfen - der Großteil der Fragen war aber wieder extrem detailliert. Im Forum wurde genau diese Detailtiefe auch kritisiert, und Annalena meinte, dass die Kritik angenommen wird und die Tests künftig nicht mehr so sein sollen. In der Praxis war das für mich aber leider nicht wirklich spürbar: Es kamen wieder Themen vor, die in der Vorlesung teilweise nur ganz kurz (gefühlt maximal eine Minute) erwähnt wurden (z. B. Surfels), bei denen man eigentlich nicht erwarten würde, dass sie so genau geprüft werden. Meiner Meinung nach sollten sich die Tests deutlich stärker auf die großen und zentralen Themen der LVA konzentrieren.

Insgesamt habe ich leider oft das Gefühl gehabt, dass von den Studierenden sehr viel Flexibilität erwartet wird, während bei unklaren oder fehlerhaften Übungsangaben wenig entgegengekommen wird. Wenn eine LVA selbst so viele inhaltliche und organisatorische Fehler macht, finde ich, sollte man am Ende auch nicht so viel von den Student:innen erwarten. Der Notenschlüssel zeigt meiner Meinung nach ebenfalls, dass hier etwas nicht ganz passt: zb dass es bei den Übungen ungefähr gleich viele Fünfer wie Einser gibt. Das sollte aus meiner Sicht schon zum Nachdenken anregen.* Für meine letzte LVA im Bachelor war diese Lehrveranstaltung leider eher ein Endgegner als ein schöner Abschluss.

*[Anmerkung: Die bereitgestellte Statistik bzgl. der UE Noten ist nicht 100% korrekt. Aufgrund des Security Incidents™ hatten manche Tutoren keinen Zugriff auf die Grading Sheets, wodurch viele Teilnehmer*innen erst verspätet ihre Punkte vom 2. Abgabegespräch bekamen. Also waren zum Zeitpunkt der Erstellung der Statistik noch einige fälschlich negativ. Laut Annalena bekommen wir die aktualisierte Statistik nach dem 2. Test.]

Materialien

Neues Material hinzufügen

C

• CG Prüfungsvorbereitung 2023W.pdf (details)

I

• Install fedora dependencies.txt (details)

P

• Prüfungsfragen

S

• Summary (WS2023).pdf (details)

W

• WS24/25 MC-questions test1