Computergraphik und Bildverarbeitung

1 Graphischer Arbeitsplatz.- 1.1 Komponenten eines Personal-Computers.- 1.2 Komponenten eines Graphik-Arbeitsplatzes.- 1.3 Graphik-Bildschirm.- 1.4 Farbdarstellung.- 1.5 Graphikfähige Drucker.- 1.6 Plotter.- 1.7 Rechnerinterne Darstellung von Bildern.- 1.8 Eingabehilfsmittel.- 1.9 Gerätekalibrierung.- 1.10 Eingabe in GKS.- 1.11 Aufgaben.- 2 Grundelemente der Rastergraphik.- 2.1 Allgemeine Probleme einer Pixelgraphik.- 2.2 Grundlagen der digitalen Topologie.- 2.3 Rasterung einer Strecke.- 2.4 Kreisrasterung.- 2.5 Ellipsenrasterung.- 2.6 Polygone.- 2.7 Parametrisierte Kurven.- 2.8 Rasterungsprobleme und ihre Lösung durch Kettenbrüche.- 2.9 Aufgaben.- 3 Clippen und Füllen.- 3.1 Koordinatensysteme.- 3.2 Ein Linienbegrenzungsalgorithmus.- 3.3 Polygonclipping.- 3.4 Füllalgorithmen der Rastergraphik.- 3.5 Bemerkungen zu GKS.- 3.6 Aufgaben.- 4 2D—Datenstrukturen und —Transformationen.- 4.1 Punkte und Strecken im R2.- 4.2 Zweidimensionale Transformationen.- 4.3 Display-Files.- 4.4 Quadtrees.- 4.5 Aufgaben.- 5 Splines.- 5.1 Kubische Splines.- 5.2 Parametrisierte kubische Splines.- 5.3 Bézier-Kurven.- 5.4 B-Splines.- 5.5 Text.- 5.6 Spline-Flächen.- 5.7 Bézier-Spline-Techniken.- 5.8 Aufgaben.- 6 Fraktale.- 6.1 Einführung in die Welt der Fraktale.- 6.2 Iterierte Funktionensysteme.- 6.3 Lindenmayer-Systeme.- 6.4 Weitere Anwendungen in den Naturwissenschaften.- 6.5 Dynamische Systeme — Chaos und Ordnung.- 6.6 Mathematischer Hintergrund mehrdimensionaler Fraktale.- 6.7 Ausblick.- 6.8 Programmanhang.- 6.9 Aufgaben.- 7 Konturerzeugung und Bildverbesserung.- 7.1 Konturbilder.- 7.2 Erzeugung von Konturbildern.- 7.3 Konturerzeugung zur Bildverbesserung.- 7.4 Morphologische Operationen.- 7.5 Bildanhang.- 7.6 Aufgaben.- 8 Faltungsoperatoren.- 8.1 Bildpyramiden.- 8.2 Fouriertransformation.- 8.3 Wavelets in der Bildverarbeitung.- 8.4 Aufgaben.- 9 Anwendungen in der Bildverarbeitung.- 9.1 Halbtonrasterung.- 9.2 Texturanalyse und Segmentation.- 9.3 Handschrifterkennung.- 9.4 Erkennung von Verkehrszeichen.- 9.5 Optischer Fluß.- 9.6 Aufgaben.- 10 3D—Datenstrukturen und —Transformationen.- 10.1 Geraden.- 10.2 Ebenen im Raum.- 10.3 Transformationen im Raum.- 10.4 Schnittstellen für 3D-Graphik.- 10.5 Aufgaben.- 11 Projektionen in eine Bildebene.- 11.1 Zentralprojektion.- 11.2 Parallelprojektion.- 11.3 Axonometrie.- 11.4 Projektion auf eine beliebige Ebene.- 11.5 Dreidimensionales Sehen.- 11.6 Anaglyphentechnik.- 11.7 Anwendungen.- 11.8 Aufgaben.- 12 Modellierung und Animation.- 12.1 Vielflache.- 12.2 Die Platonischen Körper.- 12.3 Boolesche Operationen mit Polygonen und Polyedern.- 12.4 Computeranimation.- 12.5 Datenformate zur Animation.- 12.6 Morphing.- 12.7 Aufgaben.- 13 Hidden Lines und Hidden Surfaces.- 13.1 Hidden Line-Algorithmus.- 13.2 Darstellung anderer Flächen.- 13.3 Andere Verfahren.- 13.4 Aufgaben.- 14 Oberflächen im Raum.- 14.1 Flächen zweiter Ordnung.- 14.2 Allgemeine Flächenstücke im Raum.- 14.3 Oberflächendarstellungen durch NURBS.- 14.4 Flächendarstellungen.-14.5 3D-Rekonstruktion.- 14.6 Aufgaben.- 15 Licht und Schatten.- 15.1 Licht.- 15.2 Beleuchtungsmodelle.- 15.3 Ray-Tracing.- 15.4 Radiosity.- 15.5 Erzeugung von Oberflächenstrukturen.- 15.6 Beispiele für Texturen.- 15.7 Aufgaben.

Prof. Dr. Wolfram Luther, Dipl.-Inform. Achim Janser und Dr. Werner Otten sind im Fachgebiet Informatik an der Universität Duisburg tätig.