Visual Computing - Kursüberblick

Lern- und Prüfungshilfe für die Visual Computing (Computergrafik) Klausur, Bachelor Informatik, Hochschule Darmstadt (SS 2026 / WS 2025/2026). Aufgebaut aus den Vorlesungsfolien (Kapitel 1-12) und der Altklausur WS 2025.

Aufbau der Vorlesung

Der Kurs gliedert sich in zwei große Blöcke: die 3D-Grafikpipeline (wie aus Geometrie ein Bild entsteht) und die Bildverarbeitung / Farbe (wie Bilder analysiert und verändert werden).

Grafik-Pipeline

  1. Einführung - Computergrafik (Synthese) vs. Bildverarbeitung (Analyse), Rasterisierung, Raytracing.
  2. Grafische Objekte - Punkte, Kanten, Dreiecke, Koordinatensysteme, Primitive, Szenengraph.
  3. Farben und Primitive - Farbwahrnehmung, Zapfen, RGB-Würfel.
  4. OpenGL - VBO/VAO, Primitive, Triangle Strips, Indizes.
  5. Transformationen - affine Transformationen, homogene Koordinaten, Szenegraph.
  6. Shaderprogrammierung - GLSL, Vertex- und Fragment-Shader, in/out/uniform.
  7. Kameras - View- und Projektionsmatrix, NDC, orthografisch vs. perspektivisch.
  8. Rendering-Pipeline - Viewport-Transformation, Rasterisierung, Farbinterpolation, z-Buffer.
  9. Visualisierungstechniken - Beleuchtung (Phong-Modell), Shading, Materialien. 9b. Texturierung - UV-Koordinaten, Wrapping, Filterung, Mipmaps.

Farbe und Bildverarbeitung

  1. Farbräume - RGB, CMY(K), HSV, YCbCr, CIE XYZ/Lab.
  2. Bildbearbeitung: Punktoperatoren - Histogramme, lineare Grauwerttransformation, Gamma.
  3. Bildverarbeitung: lokale Operatoren - Faltung, Kernel (Sobel, Laplace), Median, ZHK/Flood Fill.

Prüfungsschwerpunkte (aus der Altklausur WS 2025)

Die Klausur (90 min, nicht-programmierbarer Taschenrechner + ein handbeschriebenes A4-Blatt erlaubt) prüfte:

  • RGB- und HSV-Farbmodelle (Kanäle aus Grauwertbildern zuordnen) - Kap. 3, 10
  • OpenGL-Shader (Vertex/Fragment, uniform, gluLookAt, Tiefentest) - Kap. 6, 7, 8
  • Affine Transformationen (Szenegraph, homogene Matrix) - Kap. 5
  • Phong-Beleuchtung (Vektoren, diffuse/spekulare Reflexion) - Kap. 9
  • Bilineare Interpolation (Farbwert im Dreieck) - Kap. 8
  • Bildverarbeitung (Faltung, Laplace, Median, Flood Fill, Grauwerttransformation) - Kap. 11, 12

Siehe die vollständig gelösten Aufgaben unter Probeklausuren und die kompakten Spickzettel unter Kurzfassung.

Hinweise

  • Alle Fachbegriffe stehen mit englischem Gloss (z.B. Faltung / convolution).
  • Die Originalfolien und die Altklausur findest du unter Originaldateien.
  • Formeln sind mit KaTeX gesetzt; Diagramme werden direkt im Text angezeigt.