Computer-Graphik in Schule
Auf diesen Seiten finden Sie
meinen Vortrag
anlässlich der
TILL 2011
(Tag der Informatiklehrerinnen und -lehrer Niedersachsen / Bremen), in dem ich versuche,
einige Ideen zu präsentieren, von denen ich hoffe, dass sie in der Schule
(Oberstufe) gewinnbringend und zielführend eingesetzt werden können.
Falls Sie gerne die Powerpoint-Folien hätten, schreiben Sie mir bitte eine
Email:
zach tu-clausthal.de .
Darüber hinaus finden Sie hier die im Vortrag vorgestellten Programme und Tools,
und zusätzlich einige Links zu weiterführenden Informationen.
Falls Sie gerne das
gesamte Material
von dieser Seite auf einmal herunterladen möchsten, so
finden Sie alles in diesem
Archiv.
Selbstverständlich würde ich mich sehr freuen, von Ihnen zu hören, egal ob Sie
Verbesserungsvorschläge, weitere Ideen, zusätzliche Links oder einfach generelles
Feedback haben!
So kann
diese Seite vielleicht eine Fundgrube und Materiallager
für "Computergraphik in der Schule" werden.
Hier nochmals meine
Email-Adresse:
zach tu-clausthal.de .
Shader
Hier finden Sie meine etwas
ausführlichere Einführung in die Shader-Programmierung.
(Selbstverständlich findet man im Netz auch sehr viele Tutorials dazu, teilweise auch recht gute.)
Von unserem cross-plattform Shader-Editor
"Shader-Maker"
finden Sie
hier
Executables für Windoze und Mac, als auch den Source-Code.
Bei den Executables (und beim Source-Code) sind auch weitere Beispiele für
einfache Shader-Programme.
Hier finden Sie die im Vortrag vorgestellten (teilweise auch nur erwähnten)
Shader-Programme.
Einfache Bildsynthese mit Python
Hier finden Sie meine Foliensätze, die ich in meiner Vorlesung als Einführung in Python
verwende:
-
Dynamische Typisierung
in Python
-
Python Basics
-
Höhere
Datenstrukturen und objekt-orientierte Programmierung in Python
Die einzige Voraussetzung für meine Beispiel-Programme
ist (außer Python selbst) die
Python Imaging Library,
die es für jede Plattform gibt.
(Auf Mac OS X 10.6 ist Python und die PIL schon vorinstalliert.)
-
Das Programm für
fraktales Wachstum in seiner
einfachsten Form.
-
Das Prgramm zur Erzeugung eines
Sierpinski-Dreieckes.
-
Ein
iteriertes Funktionensytem,
das Farn-ähnliche Bilder
erzeugt. Das Programm ist recht rudimentar: wesentlich eleganter
wäre es mit einer Klasse für 2D-Punkte und einer für
2x2-Matrizen (für die Transformation).
Die Programme wurden unter Mac OS X 10.6 und Python 2.6 getestet.
Hier finden Sie
eine schöne Erklärung,
warum durch das Programm
Sierpinski.py
eben genau ein Sierpinski-Dreieck entsteht.
Sie passt zwar nicht genau auf das, was mein Programm tut, läßt sich aber ganz einfach
übertragen.
Hier finden Sie einige
Java Applets zu Fraktalen
und iterierten Funktionensystemen.
Einfache Bildverarbeitung mit Python
Die
Test-Bilder,
die ich im Vortrag gezeigt habe, finden Sie in diesem
Unterverzeichnis.
Dabei haben wir jeweils ein Original-Bild
zum einen künstlich verrauscht, und zwar mit Hilfe
von Gimp's Random-Hurl-Filter,
und zum anderen künstlich unscharf gemacht (geblurt), und zwar
mit Hilfe von Gimp's Gauss-Filter.
Die zwei Programme, die ich im Vortrag
vorgestellt habe, inklusive deren Farb-Varianten und die Testbilder,
finden Sie in diesem
ZIP-Archiv.
Ein einfacher Raytracer
Ausführlichere Informationen zum Thema Ray-Tracing finden Sie in meinen
Vorlesungsfolien:
-
Ray Tracing 1
(Grundlagen, Kameramodelle, Renderinggleichung,
Sekundärstrahlen, die Fresnel-Terme, Dämpfung, Dispersion,
Schnittberechnung Strahl-Polygon)
-
Ray Tracing 2
(weitere Schnitttests: Strahl-Dreieck, Strahl-Box,
Strahl-Kugel, Strahl - implizite Fläche, Nullstellensuche,
Instancing, Quadriken, Superquadrics, Metaballs,
constructive solid geometry)
-
Ray Tracing 3
(Vergleich Raytracing - polygonales Rendering,
Distribution Ray Tracing);
-
Acceleration Data Structures 1
(Light Buffer, Regular Grid, Blocking)
-
Acceleration Data Structures 2
(Octree, kd-Tree, Surface-Area-Heuristic)
-
Acceleration Data Structures 3
(Parallelisierung, SSE, Packet-Tracing in kd-Trees,
Coherent Grid Traversal in Gittern)
Das im Vortrag erwähnte Framework für einen Ray-Tracer finden Sie hier:
Wir verwenden es oft als Startpunkt für Übungen zu den Vorlesungen.
Wer nur das Executable ausprobieren möchte, findet im
Readme
die
Tastenbelegung und die Voraussetzungen (Qt).
Szenengraphen im Browser
Hier finden Sie meine
Vorlesungsfolien zu Scenegraphs
allgemein,
und hier finden Sie meine
Vorlesungsfolien zu VRML / X3D.
Einige Beispiele für sehr einfache X3D-Modelle im Browser:
Links zu WebGL-enabled Browsern).
Diese funktionieren natürlich nur in einem WebGL-enabled Browser.
Die meisten dieser Beispiele sind von der
X3dom-Homepage kopiert und leicht modifiziert.
Viele weitere Beispiele finden Sie dort auf der
Beispieleseite
und im
Blog.
Sehr schön gemacht ist die Gallerie von
Kulturerbe
des Projekts 3D-CoForm (Vasen, Figuren, u. ä.).
In
diesen Foren
findet man Hilfe zu Fragen, die die Integration von X3D-Content im Browser
mit Hilfe der X3Dom-Rendering-Engine betreffen.
(Selbstverständlich muss man sich einmal registrieren.)
Gabriel Zachmann
Last modified:
Wed Mar 09 12:53:50 MET 2011