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Kapitel 0 – Einführung

Folien: 📄 00-intro.pdf

Das Einführungskapitel ist rein organisatorisch: Wer liest, wann und wo, wie man den Schein und die Note bekommt und was inhaltlich kommt.

Dozent​

Prof. Dr. Georg Umlauf, Institut für Optische Systeme, HTWG Konstanz – Schwerpunkte Computergrafik und geometrische Algorithmen. Büro E 407.

Termine​

VeranstaltungZeitRaum
VorlesungMontag 14:00–15:30F 023
PraktikumMontag 15:45–17:15F 033

Folien gibt es kapitelweise im Moodle-Kurs, ebenso das Material und die Deadlines für die Praktikumsaufgaben.

Praktikum​

  • Programmierübungen in C++ mit OpenGL. Die Folien sagen noch Qt6; das aktuelle Template ist auf SDL3 und Dear ImGui umgestellt.
  • Aufgabenblätter und Deadlines stehen im Moodle.
  • Ablauf: Jede:r löst die Aufgaben einzeln und stellt die Lösung dann dem Professor vor und diskutiert sie mit ihm.
  • Keine Teamabgaben und keine Kopien existierender Lösungen. Man muss also jede Zeile seines Codes erklären können.

Die vier Praktikumsaufgaben​

#ThemaKapitelDeadline
1Konvexe Hülle in 2D: Graham's Scan und Jarvis' March§202.11.2026
2Schnitt von Liniensegmenten: iso-orientierte Segmente§323.11.2026
3Bereichssuche: 2d-Bäume§421.12.2026
4Delaunay-Triangulierung: randomisierter Algorithmus§518.01.2027

Prüfung​

  • Unbenoteter Schein: erfolgreiche, eigenständige Lösung der Praktikumsaufgaben.
  • Benotete Prüfung: mündlich, Einzeltermin im Prüfungszeitraum (ca. Februar). Die Terminliste kommt etwa im Dezember/Januar ins Moodle.

Weil die Prüfung mündlich ist, lohnt es sich, nicht nur die Algorithmen zu kennen, sondern auch Begründungen: Warum ist das korrekt? Warum diese Laufzeit? Was passiert in Sonderfällen?

Inhalte der Vorlesung​

§Thema
0Einführung
1Motivation, Grundlagen
2Konvexe Hüllen in 2D
3Schnitt von Liniensegmenten
4Bereichsanfragen: kd-Bäume, Range-Trees, Ball-Trees
5Voronoi-Diagramme & Delaunay-Triangulierungen
6Punktlokalisierung
7Polygon-Triangulierung
8Konvexe Hüllen in 3D
9Triangulierung von Punktwolken

Literatur​

  1. M. de Berg, O. Schwarzkopf, M. van Kreveld, M. Overmars: Computational Geometry – Algorithms and Applications, Springer. Das Hauptlehrbuch, auf dem auch viele Abbildungen der Folien basieren. Die konvexe Hülle ist dort Kapitel 1.
  2. F. P. Preparata, M. I. Shamos: Computational Geometry – An Introduction, Springer, 2. Aufl. 1988. Der Klassiker.
  3. R. Klein: Algorithmische Geometrie: Grundlagen, Methoden, Anwendungen, Springer, 2. Aufl. 2005. Ein deutschsprachiges Lehrbuch.