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3D Grafikprogrammierung mit der OpenGL-API

Kursziele

Die Weiterbildung vermittelt, wie Benutzeroberflächen zur dreidimensionalen Visualisierungen von zum Beispiel wissenschaftlichen oder CAD-Daten entwickelt werden. Ein intensiver Einblick in die OpenGL-API und viele praktische Übungen im Umgang mit der Bibliothek JOGL führt die Teilnehmer in die die Herangehensweisen und zentralen Klassen ein. Abschließend wird ein Überblick der fortgeschrittenen Rendering-Techniken sowie erweiterten Bibliotheken geboten.

Inhalte

• Dreidimensionale Grafiken mit Java
  • Leistungen der Java 2D API
  • Notwendigkeiten für dreidimensionale Grafiken
  • Java 3D API, Java Bindings for OpenGL (JSR-231), JOGL und weitere Bibliotheken
  • Java 3D in Swing integrieren
• Geometrie
  • Grundformen: Point, Line, Triangle, Triangle Fan, Triangle Strip, usw.
• Affine Transformationen
  • Rotation
  • Skalierung
  • Translation
• OpenGL Grundlagen
  • Öffnen einer Zeichenfläche
  • Verarbeitung von Input
  • OpenGL Statemachine
• Viewport
  • Kamera-Analogie
  • View und Modelltransformationen
  • Projektion
  • Viewport-Transformationen
  • Matrix Stacks
• Farbe
  • Farbraum RGBA
  • Color-Index
• Licht- und Materialmodell
  • Lichttypen: Ambient, Point, Parallel, Spot
  • Lichteigenschaften
  • Materialeigenschaften
• Shading
  • Flat
  • Gouraud
• Nebel (Fog)
• Blending
  • Alpha-Blending
  • Transparenz
• Texturen
  • UV Mapping
  • Texturfilterung (bipolar, trilinear, anisotroph)
  • Mip-Maps
  • Multitexturing
• Ausblick
  • Fortgeschrittene Rendering-Techniken (Vertex-, Pixel-Shader, Bump-Mapping)
  • Szenegraph-basiertes Rendering (Java3D, Xith3D)
  • Lightweight Java Game Library (LWJGL)

Voraussetzungen

Der Kurs ›Java für Fortgeschrittene‹ oder ›Java für Umsteiger‹.

Software

Als Laufzeitumgebung wird standardmäßig Java SE 6 von Sun zusammen mit der Entwicklungsumgebung Eclipse 3.4 eingesetzt (Paket Eclipse IDE for Java EE Developers). Auf Wunsch auch NetBeans oder andere Entwicklungsumgebungen.