UNIVERSITA' di BOLOGNA
Facoltà di Ingegneria II, Bologna
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica

Corso di Fondamenti di Computer Graphics
A.A. 2011/2012

I ciclo, CFU 6

ORARIO:

MERCOLEDI' 14-17 AULA V4 via Rasi Spinelli
VENERDI' 9-11 LAB VELA

 

Programma del corso

Scopo del corso:
Il corso si propone di fornire elementi di computer graphics, modellazione e resa al calcolatore. Alla teoria si affianchera' una fondamentale attività di laboratorio.
Programma del corso :
Pipeline grafica: modellazione e resa. Programmazione con la libreria di grafica avanzata OpenGL. Dispositivi di input/output. Tecniche avanzate di input 3D. Geometria per la computer graphics. Trasformazioni geometriche 2D/3D, trasformazione window-viewport, trasformazioni di vista, proiezioni prospettica e parallela. Algoritmi di grafica di base, algoritmi di clipping, algoritmi di scan conversion, algoritmi di real-time rendering, ray tracing. Modelli di illuminazione e algoritmi di shading. Texture mapping e bump mapping. Modelli mesh poligonali. Curve e superfici in forma parametrica, modellazione geometrica di curve e superfici spline e spline razionali (NURBS), strumenti per la modellazione geometrica. Superfici a topologia triangolare ed arbitraria. Curve e superfici di suddivisione. Ricostruzione di superfici a partire da dati acquisiti tramite scanner 3D. Tecniche di animazione digitale. L'animazione per fotogrammi chiave; motion capture; animazione lungo un percorso; tecniche di animazione avanzata: cinematica e dinamica diretta ed inversa; L'animazione di figure articolate.
Il corso prevede un'attività di laboratorio in cui verrà utilizzato il linguaggio di programmazione C e le librerie grafiche OpenGL.

Esami

Modalità d'Esame:

L'esame consiste nella consegna e discussione di almeno quattro progetti di laboratorio scelti tra i sei assegnati durante le esercitazioni. Alternativamente si possono sostituire due dei progetti con un progetto individuale concordato con il docente o con un seminario in aula su di un argomento concordato con il docente.
Proposte per seminari e/o attivita' progettuali

Appelli:

Testi di Riferimento

  • Shreiner, Woo, Neider, and Davis, The OpenGL Programming Guide - The Redbook,
    5th Edition, Addison-Wesley.

  • Möller, Haines, and Hoffman Real-Time Rendering,
    3th Edition, A K Peters, 2008.

  • Edward Angel, Interactive Computer Graphics: A Top-down Approach Using OpenGL,
    Addison-Wesley, 5th Edition (2008).

  • Foley, van Dam, Feiner, and Hughes, Computer Graphics: Principles and Practice,
    second edition in C, Addison-Wesley.

  • Bibliografia: Computer Graphics e Scientific Visualization
  • Bibliografia disponibile presso la Biblioteca del Dip. di Matematica

    •  

    Dispense e lucidi delle lezioni

    Lezione del 21/09
    Lezione del 28/09
    Lezione del 28/09
    Dispense cap. 1 e 2
    Lezione del 28/09
    Lezione del 5/10
    Lezione del 5/10
    Lezione del 12/10
    Dispense cap. 3
    Lezione del 12/10
    Dispense cap. 4 e 5
    Lezione del 19/10
    Lezione del 26/10
    Lezione del 26/10
    Lezione del 2/11
    Lezione del 9/11
    Lezione del 9/11
    Dispense cap. 6
    Lezione del 16/11
    Lezione del 16/11
    Lezione del 18/11
    Lezione del 23/11
    Lezione del 30/11
    Lezione del 30/11
    Dispense cap. 7
    Lezione del 2/12

    Esercitazioni di grafica

    Esercitazione preliminare : libreria gestione vettori 3D
    Esercitazione 0 del 7/10/2011
    Esercitazione 1 del 14/10/2011
    Esercitazione 2 del 21/10/2011
    Esercitazione 3 del 28/10/2011
    Esercitazione 4 del 11/11/2011
    Esercitazione 5 del 25/11/2011
    Esercitazione 6 del 2/12/2011
    Seminario Antialiasing 9/12/2011
    Seminario Gaming 9/12/2011
    Seminario Sistemi Particellari 9/12/2011

    Graphics LINK

  • The Aim@Shape repository provides a collection of tools for creating and manipulating 2D and 3D shapes
  • AIM@SHAPE: shape repository
  • Meshlab is a free viewer for unstructured 3D triangular meshes.
  • Indice di alcuni siti di grafica
  • Nate Robins TUTORIALS
  • OpenGL
  • Ambiente Visual Studio .NET
  • Compilare con OpenGL sotto Windows
  • Libreria GLUI
  • BLENDER: Programma OpenSource di Modellazione/Grafica e animazione 3D sotto Windows/Linux/Mac
  • Introduzione a Blender 2.5
  • Tutorial su BLENDER
  • Altri Tutorial su BLENDER
    • WARNING: Using Win32 environment, please download glut32.dll and put it at c:\windows\system32\ . If you want to compile the source codes on Win32 environment using Visual Studio (ex. ver. .NET 2003), please put glut.h and glut32.lib to c:\program files\microsoft visual studio .net 2003\vc7\include\gl and c:\program files\microsoft visual studio .net 2003\vc7\lib , respectively.

    • Argomenti tesi, pretesi, ERASMUS e tirocinio

  • Progetto TESI Francia: Plug-in in C++ per Autodesk Maya per il rendering di superfici triangolari
  • Progetto TESI Francia: Costruzione di superfici interpolanti per la computer grafica
  • Progetto "CERVELLO 3D" - Collaborazione con Istituto di Psichiatria Bologna;
  • Progetto ERASMUS Francia: Haptics-assisted animation generation;
  • Progetto ERASMUS Francia: Haptics-based Design Interactor for the Generation of 2D Artwork;
  • Azienda: JAVA GROUND, Imola, ricerca e sviluppo in ambito di mobile 3D: videogiochi per telefoni cellulari;
  • TESI E TIROCINIO AGLI ISTITUTI ORTOPEDICI RIZZOLI (IOR), Bologna: Utilizzo di uno scanner 3D flatbed per la ricostruzione mediante shape-from-shading e approccio stereo-fotometrico;
    • TESI E TIROCINIO AL DIP. DI ARCHITETTURA-ING.EDILE, Bologna: ricostruzione di oggetti 3D, tecnologia ottica 3D scanner, gestione errori in ricostruzioni ed allineamenti;
  • TESI E TIROCINIO ALL'ENEA: ricoprimento di superfici parametriche mediante superfici elementari, applicazione a modelli di oreficeria;
  • CINECA : LOD and bump mapping
    • A partire da modelli tridimensionali generati da acquisizione con scanner laser 3D ad alta risoluzione studio e implemetazione di metodi di ottimizzazione per generazione modelli a vari LOD ( Level of detail ) che conservino la qualità di rendering del modello a piu' alta risoluzione con uso tecniche di bump mapping e light map.
  • Discrete fairing di oggetti acquisiti mediante scanner 3D
  • Mipmapping e magnification: un approccio diffusivo
  • Smoothing su scheda grafica programmabile
  • Ricostruzione di superfici e determinazione di buchi da dati acquisiti mediante scanner 3D
  • Semplificazione ed ottimizzazione di mesh
  • TESI E TIROCINIO ALL'ENEA: prototipazione rapida e ricostruzione di superfici da scanner laser 3D
  • TESI AL CINECA: Mapper multipipe per il Visualisation Toolkit: e' una tesi che richiede una conoscenza di base di OpenGL. Il Mapper e' un pezzo di codice OpenGL che consente di passare dal dataset al disegno delle primitive grafiche. Renderlo Multipipe vuol dire interfacciarlo con una libreria SGI che gestisce il rendering multipipe.
  • Skinning e key-frame animation via vertex shader
  • Per altre tesi contattare il docente