3D-Graphikprogrammierung – Ein Leitprogramm mit Java

Verfasst von Beat Trachsler

Worum geht es?

Vom 3D-Kino bis zum 3D-Computerspiel sind virtuelle Realitäten heute weit verbreitet. Die Thematik übt eine grosse Faszination auf Jugendliche aus, weil sie grundlegende Fragen nach der Funktionsweise des Gesichtssinns und der dabei auftretenden perspektivischen Abbildung der umgebenden Welt mit der Möglichkeit verbindet, die eigene Kreativität bei der Entwicklung einer virtuellen Welt einzubringen.

Dieses Leitprogramm konzentriert sich auf die dafür notwendigen Grundlagen seitens der Informatik und der Mathematik. Dies setzt ein Verständnis der perspektivischen Abbildung und deren Umsetzung mit der objektorientierten Programmiersprache Java voraus. Ausserdem werden einfache geometrische Abbildungen wie räumlichen Streckungen und Drehungen modelliert und in Java implementiert. Schliesslich wird die Sichtbarkeit der Oberflächenpolygone von dreidimensionalen Polyedern untersucht. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Graphikprogrammierung im dreidimensionalen Raum. Im Anschluss an das Leitprogramm empfiehlt sich die Verwendung einer professionellen 3D-API wie beispielsweise Java 3D oder eines Raytracers wie POV-Ray.

Hinweis: Die Netbeans- und Eclipse-Projekte wurden mit Java 7 kompiliert. Bei Bedarf einfach die Projekteinstellungen ändern; die Projekte können problemlos auch mit Java 6 ausgeführt werden.

Demo Programm

3D-Projektor

Downloads

	Hinweise für Lehrpersonen	PDF [88 KB]
	Leitprogramm	Word [1 MB] · PDF [1 MB]
Kapiteltests mit Lösungen
	Kapiteltests	Word [54 KB] · PDF [111 KB]
	Loesungen	Word [75 KB] · PDF [101 KB]
Eclipse Projekte
	Eclipse Projekt mit Hilfsklassen	ZIP [184 KB]
	Eclipse Projekt mit Musterlösungen	ZIP [220 KB]
Netbeans Projekte
	Netbeans Projekt mit Hilfsklassen	ZIP [383 KB]
	Netbeans Projekt mit Musterlösungen	ZIP [444 KB]
	Javadoc zu den Hilfsklassen	HTML [1 KB] · ZIP [101 KB]