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Introduction into all Courses


Copyright © by V. Miszalok, last update: 2011-09-20

deutsch english
Überblick
Allgemeine Hinweise
Empfohlene Compiler
Empfohlenes Lehrmaterial und Bücher
Empfohlene Zertifizierung
Praktika
Overview
General Remarks
Recommended Compilers
Recommended Tutorials and Books
Recommended Exams
Internships

Überblick

Die Kurse von V. Miszalok führen ein in die Grundlagen der Programmierung von Graphik, Bildverarbeitung und Mustererkennung.
Die Kurse erforderen keine Vorkenntnisse in C#, DirectX, XNA, C++, Java, OpenGL, aber sie erfordern grundlegende Programmierkenntnisse: Datentypen, Schleifen, Arrays, Klassen, Events.
Ohne systematische Einführung sollen Sie C#, WPF, Silverlight, XNA, DirectX durch Anwenden lernen.
Der direkte Sprung in die Anwendung spart Ihnen Zeit und Frustration, führt Sie aber nicht automatisch zur Professionalität. Dafür brauchen Sie systematisches Arbeiten mit den unten empfohlenen Büchern.
Die Kurse haben folgende logische Reihenfolge:
(1) 2D-Computer Graphics
(2) 3D-Computer Graphics
(3) Image Processing
(4) Computer Vision
(5) DICOM Medical Image Format
Diese Reihenfolge ist nicht obligatorisch, Sie können Image Processing auch ohne 3D und 3D ohne 2D bearbeiten. Allerdings brauchen Sie Grundkenntnisse über die Entwicklungsumgebung Visual C# 2010 Express oder Visual Web Developer Express (für Silverlight) oder Eclipse (für Java). Diese Basis-Kenntnisse werden nur in den 2D-Computer Graphics Kursen vermittelt und bei den höheren Kursen vorausgesetzt.

Innerhalb jedes Kurses bauen die Kapitel logisch und praktisch aufeinander auf und führen in Stufen vom Einfachen zum Schweren.
Vorschläge:
Akzeptieren Sie zunächst blind das zur Verfügung gestellte Projektgerüst.
Programmieren Sie zunächst sklavisch nach Anleitung.
Wenn der Code nach Anleitung funktioniert, lesen Sie, sofern vorhanden, die zur Bauanleitung gehörende Webseite "Code Comments". Dann durchsuchen Sie über das Help-Menü (oder mit der F1-Taste) die Online-Hilfe MSDN nach den Ihnen unbekannten Objekten und deren Eigenschaften und Methoden. Suchen Sie immer mit der Spracheinstellung "United States (English)", weil Sie auf deutsch wenig finden werden. Das Suchen ist nicht ganz einfach, weil die Bezeichner mehrfach in verschiedenen Plattformen und Sprachen vorkommen. Sie müssen lernen, die Suche einzugrenzen nach Thema, Plattform und Sprache.
Wandeln Sie den Code ab und erzeugen Varianten.
Sie müssen dabei jeden möglichen Fehler mindestens einmal begehen.
Insofern ist jede Abwandlung nützlich, auch die sinnlosen. In Ihren Abwandlungen liegen Ihre Lernerfolge.
Versuchen Sie das Projekt aus dem Kopf ohne Vorlage selbst zu programmieren.
Erfahrungen:
Sie können ziemlich sicher sein, dass Sie das verstanden haben, was Sie aus dem Kopf programmieren können.
Sie haben sich mit allem nicht ausreichend lange beschäftigt, was Sie nicht reproduzieren können.
Sie sollten pro Übung = Chapter mindestens 6 Stunden Zeit einplanen.

Overview

The courses by V. Miszalok introduce early beginners into the basics of Computer Graphics, Image Processing and Computer Vision.
The courses do not expect any knowledge C#, DirectX, XNA, C++, Java, OpenGL, but they require solid basic programming skills: Data Types, Loops, Arrays, Classes, Events.
Without any further introduction the courses will teach you C#, DirectX, XNA by discussing samples and experimenting with them.
This method avoids frustrating and time consuming preliminaries but it does not lead you necessarily to professionality.
The keys to professionality are the recommended books and/or the recommended exams (see below). There is no reasonable way to proceed beyond this course without the books.
They are discouragingly thick but You will be able to move or jump easier through the chapters when you have the fundamental overview of this course.
This is the point: The courses aim to give an overview and the freedom of choice how to navigate through the recommended books.
The courses follow a logical order:
(1) 2D-Computer Graphics
(2) 3D-Computer Graphics
(3) Image Processing
(4) Computer Vision
(5) DICOM Medical Image Format
There is no need to follow this order. You can begin with Image Processing without Computer Graphics. You can begin with Computer Vision without Image Processing and with 3D without 2D. But You need a certain knowledge about the environments Visual C# 2010 (or C++ or Java). You obtain this basic knowledge in the 2D-Computer Graphics courses only. In any other course You are supposed to have this basic experience with .NET/Java.

Inside any course the chapters follow in a logical and practical order. The code is explained only once and will be reused in the following chapters.
It is nearly free of redundancy. There is little chance to jump over some text without missing it later.
Propositions: Accept without negociations the framework the courses offers despite the fact that early beginners do not understand it.
Start with a slavish copy of the proposed code line by line. When it works, read the code comments, mark the unknown keywords and press the F1-key in order to obtain help.
With this knowledge change whatever you can and produce variants regardless if they give sense or not.
You have to make every possible mistake at least once.
Try to program the projects without copying them from the sample code and reconstruct it from scratch.
You can be sure that you understood the things that you can reproduce by heart and that you have to spend more time with the rest.
You will probably need about 6 hours per chapter.


Allgemeine Hinweise

Es ist unmöglich, einen Programmcode zu verstehen, wenn man die Funktion des Programms nicht kennt. Deshalb enthält jedes Kapitel (ausser bei Java) ein downloadbares EXE-File (bei XNA ein geziptes Projekt-Verzeichnis).
Empfehlung: Vor dem Programmieren erproben Sie das EXE.
Hinweise zum Gebrauch der EXEs:
1. Sie dürfen die EXEs nicht direkt aus ihrem Browser ausführen, sondern müssen sie auf der Festplatte speichern, bevor Sie sie starten.
2. Die EXEs der C++/MFC-Kurse rufen zur Laufzeit die Dynamic Link Libraries MFC42.DLL und MSVCRT.DLL. Falls nötig installieren Sie Visual C++ 2010 Express, welches diese DLLs enthält.
3. Die EXEs der C#-Kurse rufen zur Laufzeit .NET 4.0 auf. Falls nötig installieren Sie Microsoft .NET Framework 4.0 oder Visual C# 2010 Express, welches alles enthält.
4. Die EXEs der DirectX-Kurse brauchen DirectX 9.0c. Falls nötig installieren Sie das DirectX End-User Runtime oder das DirectX SDK, welches alles enthält.
5. Die EXEs der XNA-Kurse brauchen XNA Game Studio 4.0.

Hinweise zum Code:
Die Musterlösungen sind aus didaktischen Gründen extrem schlank.
Es fehlen durchweg die Fehlerbehandlungen und die Aufräumarbeiten wie z.B. Ressourcen freigeben.
Default-Einstellungen wie Koordiantensysteme, Fonts, Vordergrund-Hintergundfarben werden einfach aus Windows/MFC/.NET/JavaAWT/JavaSwing übernommen.
Cave: Solche Vereinfachungen sind in professioneller Software nicht zulässig.

General Remarks

It is impossible to understand a code without the knowledge of its result. Therefore each chapter (except Java) contains a downloadable *.EXE file.
Try it out before writing the program, click on its window, move the mouse, minimize, maximize, shift the borders and edges, try out the menues.
Please notice:
1. Don't start the EXEs directly in Your browser. Store them first on the hard disk before starting them.
2. At run time, the EXEs of the C++/MFC courses call the Dynamic Link Libraries MFC42.DLL and MSVCRT.DLL. If necessary install Visual C++ 2010 Express, which contains these DLLs.
3. At run time the EXEs of the C# courses call .NET 3.5. If necessary install Microsoft .NET Framework 4.0 or Visual C# 2010 Express, which contain everything.
4. The EXEs of the DirectX courses need DirectX 9.0c. If necessary install DirectX End-User Runtime or the DirectX SDK, which contain everything.
5. The EXEs of the XNA-course need XNA Game Studio 4.0.

Be cautious when using the sample code elsewhere !
This sample code is extremly slim for didactic purposes.
It does not contain any error handling and cleaning up before exit such as freeing resources etc.
It just uses the defaults of Windows/MFC/.NET/JavaAWT/JavaSwing: default coordinate system, default foreground and background colors etc.
Caution: Such simplifications are not allowed in professional application software !


Empfohlene Compiler

Visual C# 2010

Ich empfehle die freie Visual C# 2010 Express Edition von msdn.microsoft.com/vstudio/express/downloads/default.aspx.
Alle anderen größeren Versionen von Visual Studio 2010 sind ebenfalls geeignet.
Für Ausbildungszwecke können Studenten das deutsche VS 2010 Professional frei beziehen: Beantragen Sie bei Ihrem Fachbereich ein Benutzer- und Kennwort mit dem Sie u.a. Visual Studio 2010 Professional von der Microsoft Academic Alliance kostenlos downloaden können.
Für Studenten des FB 6 der TFH Berlin: http://labor.beuth-hochschule.de/pst/msdnaa/.
Wenn Sie Ihr Kennwort haben, melden Sie sich an unter: http://msdn40.e-academy.com/elms/Storefront/Home.aspx?campus=tfhb.

Für alle Versionen gilt: Wer ein altes Betriebssystem hat, sollte vorher auf Windows 7 umsteigen, welches Studenten aus der gleichen Quelle wie Visual Studio 2010 Professional (siehe oben) kostenlos beziehen können:
Sie müssen sich unter http://msdn40.e-academy.com/elms/Storefront/Home.aspx?campus=tfhb anmelden und neue Software bestellen. Suchen Sie nach dem Produkttitel "Windows 7". Downloaden Sie dann das ISO-Image der Installations-DVD mit Windows 7 Professional (x86) (English). Sie können später das Language Pack deutsch laden und nachinstallieren.

Empfehlung 1: Installieren Sie VS 2010 auf der Basis eines neuen Betriebssystems Windows 7.
Empfehlung 2: Installieren Sie die neuesten Updates von Windows 7.
Empfehlung 3: Installieren sie dann VS 2010 in der englischen Sprachversion und nicht in der deutschen Version. Gründe:
3.1. So gut wie alle Firmen entwickeln nur mit der englischen Sprachversion.
3.2. Die MSDN Library, die sich mit VS 2010 automatisch verbindet, gibt es nur in englisch.
3.3 Das XNA Game Studio 4.0 gibt es nur auf englisch.
3.4. Das DirectX SDK, das sich mit VS 2010 automatisch verbindet und DirectX Runtime gibt es nur auf englisch.
3.5. Alle Bauanleitungen von Prof. Miszalok sind für das englische VS geschrieben.
3.6. Es entstehen keinerlei Konflikte mit dem deutschen Windows-Betriebssystem.
Empfehlung 4: Benutzen Sie die Online-Hilfe von Visual Studio, die zwar etwas langsam, aber immer auf neuestem Stand ist. Visual C# 2010 verbindet Sie bei jedem Klick auf den Hilfe-Tab oder auf die F1-Taste. Sie brauchen dann keinerlei Help-Files installieren.
Wenn Sie keine oder nur eine lahme Internet-Verbindung haben, müssen Sie das gesamte Hilfesystem auf Ihrem Rechner lokal installieren.
Empfehlung 5: Downloaden und installieren Sie XNA Game Studio 4.0 von: http://www.microsoft.com/downloads/...
Empfehlung 6: Installieren Sie DirectX SDK.

Recommended Compilers

Visual C# 2010

I recommend the free version: Visual C# 2010 Express Edition from msdn.microsoft.com/vstudio/express/downloads/default.aspx.

Students can draw it for free: Apply for an Microsoft Academic Alliance access to Your faculty. You need an user id and a password to download VS 2010 Professional from Microsoft Academic Alliance MSDNAA.











Recommendation 1: Install VS 2010 on the basis of Windows 7.

Recommendation 2: Install all current security updates of Windows 7.

Recommendation 3: Download and install Sie XNA Game Studio 4.0.
You will find it here: http://www.microsoft.com/downloads/...

Recommendation 4: Use the online-Help of Visual Studio, which is a bit slow, but always in state of the art. Visual C# Express will connect you at any click on Help or F1.

Recommendation 5: Install DirectX SDK.


 

Empfohlenes Lehrmaterial





Empfohlene Bücher

C# und .NET

1) Mössenböck H.: Kompaktkurs C# 4.0
dpunkt.verlag, ISBN 978-3-89864-645-1,  € 30

2) LOUIS, STRASSER, KANSY: Microsoft Visual C# 2010 - Das Entwicklerbuch
Microsoft Press, ISBN 3-86645-529-1,  1300 Seiten, € 50
Microsoft Visual C# 2010 - Das Entwicklerbuch

3) KÜHNEL Andreas: Visual C# 2010
Kostenloses HTML-Buch von Galileo (1295 Seiten)

4) MARQUARDT Bernd: Windows Presentation Foundation Crashkurs
Microsoft Press, ISBN 978-3-86645-504-7,  € 29,90 (380 Seiten)
www.edv-buchversand.de/mspress

5) STOECKER Matthew: Anwendungsentwicklung für Windows Clients mit Framework 2.0
Microsoft Training für MCTS-Examen 70-526
Microsoft Press, ISBN 978-3-86645-910-6,  € 79,-- (800 Seiten)
www.edv-buchversand.de/mspress

6) NORTHRUP Tony: Grundlagen der Anwendungsentwicklung mit Framework 2.0
Microsoft Training für MCTS-Examen 70-536
Microsoft Press, ISBN 978-3-86645-907-6,  € 79,-- (800 Seiten)
www.edv-buchversand.de/mspress

Recommended Tutorials

1) Video: Introduction to the C# Programming Language, 23 min
2) Tutorial: Language Fundamentals with Visual C# 2010 Express
3) Training Kit: Visual Studio 2010 and .NET Framework 4 Training Kit, 178 MB
4) 70 Downloads: LearnVisualStudio Visual C# Express Edition for Absolute Beginners.

Recommended Books

C# and .NET

1) The Free Microsoft ELearning Library (MELL) is available through Microsoft Academic Alliance MSDNAA. You need an user ID and a password from Your faculty to download the MELL CD (228 MB). Its chapter "Microsoft® Visual Studio® .NET Collection" contains seven expensive books:
1.1) T. Archer: Inside C#, Second Edition
1.2) S. Lidin: Inside Microsoft .NET IL Assembler
1.3) D. Platt: Introducing Microsoft .NET, Second Edition
1.4) M. Williams: Microsoft Visual C# .NET
1.5) J. Prosise: Programming Microsoft .NET
1.6) MCAD/MCSD Self-Paced Training Kit: Developing Web Applications
1.7) MCAD/MCSD Self-Paced Training Kit: Developing Windows-Based Applications.
When you attempt to run MELL the first time, you may receive the following error: "Unable to initialize the viewer...". In this case see: http://support.microsoft.com/kb/917583/en-us

2) PETZOLD Charles.: Programming Microsoft Windows with C#
Microsoft Press, ISBN 0-7356-1370-2,  US$ 59.99 (1328 pp)
www.microsoft.com/MSPress/books/5188.asp
3) RICHTER Jeffrey: Applied Microsoft .NET Framework Programming
Microsoft Press, ISBN 0-7356-1422-9,  US$ 49.99 (640 pp)
www.microsoft.com/MSPress/books/5353.asp
4) PROSISE Jeff: Programming Microsoft .NET
Microsoft Press, ISBN 0-7356-1376-1,  US$ 59.99 (816 pp)
www.microsoft.com/mspress/books/5200.asp
5) STOECKER Matthew: MCAD/MCSD Self-Paced Training Kit Developing Windows-Based Applications (same as book 1.5), www.microsoft.com/MSPress/books/6715.asp, ISBN 0-7356-1926-3 US$69.99 ( 624 pp, 1 CD + 1 DVD)

XNA

KONEROW Jens: XNA Framework. schnell + kompakt
entwickler.press, ISBN: 978-3-939084-53-2,  € 7,90 (130 Seiten)
http://entwickler-press.de

KONEROW Jens: Spieleentwicklung mit dem Microsoft XNA Framework
entwickler.press, ISBN: 978-3-939084-54-9,  € 25 (500 Seiten)
http://entwickler-press.de

XNA

1. REED Aaron: Learning XNA 3.0, O'Reilly, ISBN: 0-596-52195-2, (500 p.), 35 $.
2. NITSCHKE Benjamin: Professional XNA Programming. B. Nitschke und Book, ISBN: 978-0-470-26128-6, (330 p.)
3. GROOTJANS Riemer: XNA Game Programming Recipes: A Problem-Solution Approach. www.apress.com, ISBN: 978-1-59059-925-9, $ 40 (450 p.)
4. MILES Rob: Microsoft XNA Game Studio 2.0: Learn Programming Now! www.microsoft.com/MSPress/books, ISBN: 9780735625228, (288 p. + 2 CDs), 30 $, (336 p.)
5. CARTER Chad: Microsoft XNA Unleashed. search.barnesandnoble.com/Microsoft-XNA-Unleashed/Chad-Carter/e/9780672329647, ISBN-10: 0-672-32964-6, 50 $, (552 p.)

Direct X

1) KONEROW Jens: Managed DirectX und C#. Professionell einsteigen
entwickler.press, ISBN 978-3-939084-17-4,  € 29,90 (300 Seiten)
http://entwickler-press.de
2) KETTERMANN Uwe: Inside Microsoft DirectX 9-Spieleprogrammierung
Microsoft Press, ISBN 3-86063-096-2,  € 39,90 (540 Seiten)
www.edv-buchversand.de/mspress

Direct X

1) MILLER Tom: Managed DirectX 9 Graphics and Game Programming, free e-book. EBOOKEE
2) MILLER Tom: Beginning 3D Game Programming, free e-book. EBOOKEE
3) WELLER, LOBAO, HATTON: Beginning .NET Game Programming in C#, Barnes&Noble 2004, ISBN: 1590593197. US$ 44.99. www.bn.com

C++

STROUSTRUP Bjarne: Die C++ Programmiersprache, 4. Auflage 2000
Deutsche Übersetzung der Special Edition, ISBN 3-8273-1660-X, € 49,95
www.addison-wesley.de

C++

STROUSTRUP Bjarne: The C++ Programming Language, Special Edition
Addison-Wesley 2000, ISBN 0-2017-0073-5, US$ 69.99
This is the most widly read and most trusted book worldwide from the creator of C++. http://www.aw-bc.com

OpenGL

OpenGL

1) WRIGHT R. et al.: OpenGL Superbible, 4th edition
Addison-Wesly, ISBN 0-321-49882-8,  US$ 50 (696 pp.) (for Windows programmers) Barnes&Noble
2) SHREINER, WOO, NEIDER, DAVIS: OpenGL® Programming Guide, The Official Guide to Learning OpenGL®, Version 2
Addison Wesley ISBN: 0-3213-3573-2, € 49,95 (896 pp.) (for Unix programmers) www.addison-wesley.de

 

Empfohlene Zertifizierung

An den Informatikfakultäten Asiens und Amerikas ist es selbstverständlich, dass man neben dem Erwerb des akademischen Grades auch seine praktische Verwendbarkeit als Entwickler, Berater, Trainer durch außeruniversitäre Examina nachweist.
Viele Universitäten verlangen von ihren Studenten den Erwerb solcher Titel als obligatorische Studienleistung.
Den etwas rückständigen Hochschulen Europas ist diese Selbstverständlichkeit noch fremd, obwohl auch hier der Student seinen Marktwert als Informatiker spektakulär erhöht, wenn er parallel zum Studium anerkannte Industrietitel erwirbt.

Ein guter Titel ist: "Microsoft Certified Technology Specialist MCTS", den man ausbauen kann zum "Microsoft Certified Professional Developer": www.microsoft.com/germany/learning/zertifizierung.
Man erwirbt den Titel durch Selbststudium am eigenen Rechner nach Anleitung durch Original Microsoft Training Bücher (pro Examen ca. 70 €) und durch Ablegen einer einstündigen Multiple-Choice-Prüfungen, die in den Räumen eines Zertifizierungsunternehmen z.B. microsoft-zertifizierung.pc-college.de gegen eine Gebühr von 140 € regelmäßig stattfinden. Sie bekommen zwischen 40 und 70 Multiple-Choice-Fragen gestellt, von denen Sie 80% korrekt beantworten müssen. Jede Prüfung können Sie beliebig oft wiederholen.
Wenn Sie die Short Courses C2DCis, C3DCis und CIPCis durchgearbeitet haben, dann besitzen Sie gute Grundlagen, um im Selbststudium folgende Examina vorzubereiten:

Exam 70-536: Grundlagen der Anwendungsentwicklung mit .NET Framework 2.0
Exam 70-526: Anwendungsentwicklung für Windows-Clients mit .NET Framework 2.0

Recommended Exams

After completion of Short Courses C2DCis, C3DCis und CIPCis I recommend to prepare for the following industry certifications:


Microsoft Exam 70-526:
Microsoft .NET Framework 2.0 - Windows-Based Client Development

Microsoft Exam 70-502:
Microsoft® .NET Framework 3.5—Windows® Presentation Foundation: MCTS Self-Paced Training Kit (Exam 70-502)

Microsoft Exam 70-536
Microsoft® .NET Framework--Application Development Foundation: MCTS Self-Paced Training Kit (Exam 70-536)

Überblick: www.microsoft.com/germany/learning/default.mspx General: www.microsoft.com/TrainCert/mcp/sixsteps.asp
 

Praktika

Man lernt Graphik, Image Processing und Computer Vision am schnellsten, wenn man für und neben einem nicht wortkargen und nicht völlig überlasteten Profi arbeitet. Solche Menschen sind kostbar und selten, aber es gibt sie manchmal in Berlin, Potsdam und Königsberg unter:
Wooga World of Gaming GmbH www.wooga.com
Yager Developement GmbH www.yager.de
Zeroscale GmbH Co. KG www.zeroscale.de
GD GameDuell GmbH www.game-duell.de
GAMES ACADEMY GmbH www.games-academy.de
K-D Lab Königsberg www.kdlab.com/eng

Internships

Learning by doing is the fastet way to learn graphics, image processing and computer vision. Its just hard to find a professional being not too tacid and not completely overworked. Such people are precious and rare, but some have been recently detected in Berlin, Potsdam and Königsberg:
Wooga World of Gaming GmbH www.wooga.com
Yager Developement GmbH www.yager.de
Zeroscale GmbH Co. KG www.zeroscale.de
GD GameDuell GmbH www.game-duell.de
GAMES ACADEMY GmbH www.games-academy.de
K-D Lab Kaliningrad http://www.kdvgames.com/eng

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