Modulbeschreibung

Modul:	Computer Geometrie Computational Geometry
Belegnummern:	41.5010 [PVL 41.5011]
Sprache:	deutsch
Zuordnung:	Dualer Master 2021 - Katalog T: Theorieorientierte Module Master 2021 - Katalog T: Theorieorientierte Module Dualer Master 2013 - Katalog T: Theorieorientierte Module Master 2013 - Katalog T: Theorieorientierte Module MN Data Science 2016 - Katalog M-I_I: Allgemeine Wahlpflicht Informatik
Lehrform:	V+S+P = Vorlesung+Seminar+Praktikum
SWS:	2+1+1
CP:	6
Prüfung:	Klausur
Anmeldung zur Prüfung:	explizit und unabhängig von der Belegung
PVL (z.B. Praktikum):	unbenotet unbenotete Praktikums-Aufgaben inkl. Ausarbeitung sowie unbenoteter Fachvortrag im Seminar
Häufigkeit des Angebots:	jährlich (zuletzt im SS 2022)
Erforderliche Vorkenntnisse:	Graphische Datenverarbeitung
Lernziele:	Die Studierenden erlangen u. a. die Fähigkeit, 2D- und 3D-Konstruktionen aus der Graphischen DV und dem CAD zu konzipieren und zu realisieren. Transformationsfolgen, wie sie in der Graphischen DV, dem CAD und der Robotik eingesetzt werden, zu konzipieren und zu realisieren. Untersuchungen an geometrischen Gegebenheiten, wie sie in der Graphischen DV, dem CAD und der Robotik auftreten, durchzuführen. In diesem Zusammenhang verfügen die Studierenden über vertiefte Kenntnisse geometrische Konstruktions-, Transformations- und Analyse-Prinzipien auf spezielle Aufgabenstellungen der 2D- und 3D-Geometrie zu übertragen und anzuwenden.
Lehrinhalte:	Homogene Koordinaten (konstruieren, transformieren, analysieren) Konforme Geometrische Algebra (konstruieren, transformieren, analysieren) Spezielle Konstruktionen und Repräsentationen; (z.B. konvexe Hülle, Triangulation, Mesh-Generierung) Spezielle Rotations-Techniken zur Bewegungs-Interpolation mittels Quaternionen Projektionen; (perspektivische Transformation und Projektion, Parallel-Projektionen) Extremale Objekte; (z. B. Bounding-Boxes, Bounding Spheres) Direkte und Inverse Kinematik Interaktion und Suche; (z. B. Kollisions-Erkennung, Bereichssuche) Nachbarschafts-Untersuchungen; (z. B dichtest benachbartes Punktpaar, nächstgelegener Punkt, Voronoi-Diagramm inkl. Dualismus zur Delaunay-Triangulation) Parametrische Raumkurven und -flächen; (z. B. Bezier-Kurven, Splines) alternative Modellierungs-Methoden; (z.B. Sweeping, Constructive Solid Geometry)
Literatur:	Rosenbaum U.; "Projektive Geometrie"; Vieweg 2004 Perwass Chr.; "Geometric Algebra with Applications in Engineering"; Springer 2009 Hildenbrand D.; "Foundations of Geometric Algebra Computing"; Springer 2013 De Berg M. et al.; "Computational Geometry: Algorithms and Applications"; Springer 2008 Klein R.; "Algorithmische Geometrie: Grundlagen, Methoden, Anwendungen"; eXamen.press 2005 Foley J. D. et al; "Computer Graphics: Principles and Practice: Principles and Practices"; Addison-Wesley 2013 Salomon D.; "Curves and Surfaces for Computer Graphics"; Springer 2006
Arbeitsformen / Hilfsmittel:	Vorlesung + Praktikum + Seminar; Digitale Foliensätze, Beispiele per Visualizer und Demo-Programme
Modulverantwortung:	Elke Hergenröther
Freigabe ab:	SS 2017
Angebot im SS 22:	Groch
Fachliche Kompetenzen:	Formale, algorithmische, mathematische Kompetenzen: hoch Analyse-, Design- und Realisierungskompetenzen: mittel Technologische Kompetenzen: mittel ((Entwicklung effizienter Algorithmen für die 2D- und 3D-Geometrie))
Überfachliche Kompetenzen:	Projektbezogene Kompetenzen: mittel Fachübergreifende Sachkompetenzen: Technische und naturwissenschaftliche Grundkompetenz Sozial- und Selbstkompetenzen: Teamfähigkeit, Analysekompetenz, Kompetenz zum Wissenserwerb, Präsentations-, Dokumentations-, Lehr- und Beratungskompetenz

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