Vorlesung im SS 2008

CAGD:
Fortgeschrittene Kurven- und Flächentechnik


Wann & wo?


Montag 10:00 - 11:30 Raum 36-265
Mittwoch
11:45 - 13:15
Raum 13-305 Raumverlegung
Beginn 07.04.2008 Ende 09.07.2008




Übung
Mi, 14:00 - 15:30
Raum 36-232
Beginn 23.04.2008
Inhalt                                                         


1. G-Spline Kurven

2. Geometrisch glatte Flächen

3. Unterteilungskurven

4. Unterteilungsflächen für Flächen regulärer Topologie

5. Unterteilungsflächen für Flächen beliebiger Topologie   



Übung



Abgabe der
theoretischen Aufgabe
Abgabe der
praktischen Aufgabe
Übungsblatt 1 (pdf)
  Materialien für die praktische Aufgabe
(tar.gz
)
  Tutorium für die praktische Aufgabe (pdf
)

23.04.2008
21.05.2008
Übungsblatt 2 (pdf)

30.04.2008
Übungsblatt 3 (pdf)
  Materialien für die praktische Aufgabe
(tar.gz
)

07.05.2008 21.05.2008
Übungsblatt 4 (pdf)

21.05.2008
Übungsblatt 5 (pdf)
  Materialien für die praktische Aufgabe
(
tar.gz)

28.05.2008 04.06.2008
Übungsblatt 6 (pdf)
04.06.2008
Übungsblatt 7 (pdf)
  Materialien für die praktische Aufgabe
(
tar.gz)

11.06.2008
18.06.2008
Übungsblatt 8 (pdf)

18.06.2008

Übungsblatt 9 (pdf)
25.06.2008
02.07.2008
Übungsblatt 10 (pdf) not yet online 02.07.2008




Termine

Tag
Datum
  
Thema

Mo 07.04.2008  
1. Geometrisch glatte Kurven
1.1 Motivation
GeUm
Mi
09.04.2008
1.2 Parametrische Kurven
1.3 Die Bogenlänge
1.4 Das Frenet-Dreibein
GeUm
Mo
14.04.2008
1.4 Das Frenet-Dreibein (cont.)
1.5 Kontakt der Ordnung  
GeUm
Mi
16.04.2008
1.5 Kontakt der Ordnung r (cont.)
GeUm
Mo
21.04.2008
1.6 gamma-Splines
DaBu
Mi 23.04.2008
1.7 Frenet-Stetigkeit
GeUm
Mo
28.04.2008

1.7 Frenet-Stetigkeit (cont.)

2. Geometrisch glatte Flächen
2.1 Kurven auf Flächen -- Die erste Fundamentalform
GeUm
Mi
30.04.2008

2.2 Die zweite Fundamentalform
DaBu
Mo
05.05.2008

2.3 Der allgemeine C1-Übergang
2.4 Der G1-Übergang zweier Bézier-Dreiecksflächen
GeUm
Mi
07.05.2008

2.4 Der G1-Übergang zweier Bézier-Dreiecksflächen (cont.)
2.5 Die Konstruktion von Piper
GeUm
Mo
19.05.2008
2.6 Das Punkteinschließungsproblem
DaBu
Mi
21.05.2008
2.7 Der allgemeine Ck-Übergang
2.8 Eine Gk-Konstruktion

GeUm
Mo
26.05.2008
3. Unterteilungskurven
3.1 Der Lane-Riesenfeld-Algorithmus
DaBu
Mi
28.05.2008
3.1 Der Lane-Riesenfeld-Algorithmus (cont.)
DaBu
Mo
02.06.2008
3.2 Stationäre Unterteilung
GeUm
Mi
04.06.2008
3.2 Stationäre Unterteilung (cont.)
3.3 Das Differenzenschema
GeUm
Mo
09.06.2008
3.4 Das 4-Punkt-Schema

Einschub
2.9 Isophoten und Reflexionslinien

GeUm
Mi
11.06.2008
4. Unterteilungsflächen für Flächen regulärer Topologie
4.1 Tensorproduktschemata
4.2 Allgemeine stationäre Unterteilung für
      reguläre Vierecksnetze
GeUm
Mo
16.06.2008
4.3 Konvergenzsätze
4.4 Das Differenzenschema
4.5 Unterteilung für reguläre Dreiecksnetze
GeUm
Mi
18.06.2008
4.5 Unterteilung für reguläre Dreiecksnetze (cont.)

GeUm
Mo
23.06.2008
5. Unterteilungsflächen für Flächen beliebiger Topologie
5.1 Das Mittelpunktschema
GeUm
Mi
25.06.2008
5.2 Die Grenzfläche
DaBu
Mo
30.06.2008
5.3 Die Unterteilungsmatrix
DaBu
Mi
02.07.2008
5.4 Stetigkeit der Grenzfläche
GeUm
Mo
07.07.2008
5.5 Die charakteristische Abbildung
GeUm
Mi
09.07.2008
5.6 Unterteilungsalgorithmen für Dreiecksnetze
      beliebiger Topologie
GeUm



Ergänzende Literatur

[PBP]
  
H. Prautzsch, W. Boehm, M. Paluszny: Bézier and B-Spline Techniques, Springer-Verlag, 2002.
[HL]

J. Hoschek, D. Lasser: Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung, B.G. Teubner.
[Far]

G. Farin: Curves and Surfaces for CAGD, Academic Press.
[doC]

M.P. do Carmo: Differentialgeometrie von Kurven und Flächen, vieweg, 1993.
[WW]

J. Warren, H. Weimer: Subdivison Methods for Geometric Design, Morgan Kaufmann, 2002.

Kapitel 1:
1.3-1.4
  • [PBP] Kapitel 7.2, 7.6
  • [Far] Kapitel 11.1-11.3
  • [HL] Kapitel 2.1.1
  • [doC] Kapitel 1.5
1.5-1.7
  • [PBP] Kapitel 7.1, 7.3, 7.4, 7.7
  • [Far] Kapitel 12.1, 12.2, 12.4, 13.2., 13.4
    [HL] Kapitel 5.1, 5.2
Kapitel 2:
2.1-2.2
  • Far] Kapitel 22
  • [doC] Kapitel 2.4, 2.5, 3.2
2.3-2.6
  • [PBP] Kapitel 13
  • [Far] Kapitel 19.1 + 19.2
  • [HL] Kapitel 7.2, 7.5.2
2.7-2.8
  • [PBP] Kapitel 14.1 - 14.3, 14.5 + 14.6
2.9
  • H. Theisel: On geometric continuity of isophotes. In: A. Le Mehaute, C. Rabut, and L. L. Schumaker (eds.): Curves and Surfaces with Applications in CAGD, pp. 419-426, 1997 (pdf).
  • H. Theisel: Are isophotes and reflexion lines the same? CAGD, 18(7): 711-722, 2001 (pdf).
Kapitel 3:
3.1-3.6
  • [PBP] Kapitel 8
  • [WW] Kapitel 2.1, 3.2
Kapitel 4:
4.1-4.5
  • [PBP] Kapitel 15.1 - 15.3, 15.5, 15.7 + 15.8
  • [WW] Kapitel 3.3
Kapitel 5:
5.1-5.6
  • [PBP] Kapitel 16
  • [WW] Kapitel 7.2, 8.1 - 8.3



Weiterführende Literatur                                   User-Id and Passwort gibt es in der Vorlesung.

Kapitel 1.5:
  • W. Degen: Some remarks on Bézier curves, CAGD, 5: 259-268, 1988 (pdf).
  • G. Farin: Visually C2 cubic splines, CAD, 14(3): 137-139, 1982 (pdf).
  • W. Boehm: Smooth curves and surfaces. In: G. Farin (ed.), Geometric Modeling: Algorithms and New Trends, SIAM, 175-184, 1987 (pdf).
Kapitel 1.7:
  • J.A. Gregory: Geometric continuity. In: T. Lyche and L.L. Schumaker (eds.), Mathematical Methods in Computer Aided Geometric Design, Academic Press, 353-371, 1989 (pdf).
Kapitel 2.5:
  • B. Piper: Visually smooth interpolation with triangular Bézier patches. In: G. Farin (ed.), Geometric Modelling: Algorithms and New Trends, SIAM, 221-233, 1987 (pdf).
Kapitel 2.7:
  • K. Höllig, H. Mögerle: G-splines, CAGD, 7, 197-207, 1990 (pdf).
Kapitel 2.8:
  • H. Prautzsch: Freeform splines, CAGD, 14, 201-206, 1997 (pdf).
  • J. Peters: C2 free-form surfaces of degree (3,5), CAGD, 19, 113-126, 2002 (pdf).
Kapitel 5.5:
  • U. Reif: A unified approach to subdivision algorithms near extraordinary vertices, CAGD, 12, 153-174, 1995 (pdf).
  • H. Prautzsch, Smoothness of subdivision surfaces at extraordinary points, Adv. Comp. Math., 9, 377-389, 1998 (pdf).
  • H. Prautzsch, U. Reif: Degree estimates for Ck piecewise-polynomial subdivision surfaces, Adv. Comp. Math., 10, 209-217, 1999 (pdf).
© Georg Umlauf 
Last modified: 18th June 2008