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 :
Introduzione alla grafica al calcolatore: modellazione, resa ed animazione.
Il sistema X Window, programmazione X Window, programmazione
con la libreria di grafica avanzata OpenGL. Il
sistema grafico: hardware e software. 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 rendering, ray tracing. Volume rendering.
Modelli di illuminazione e algoritmi di shading. Texture mapping e bump mapping. Gestione del colore. Modelli poligonali 2D/3D. 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. Tecniche di subdivision: teoria e
pratica. Interpolazione e approssimazione con curve e superfici NURBS. Ricostruzione
di oggetti a partire da dati acquisiti tramite scanner
3D.
L'animazione per fotogrammi chiave;
l'interpolazione lineare e le spline; anticipazione e esagerazione; tecniche tradizionali di animazione; motion blur; Animare una rotazione:
comprendere i quaternioni; Animazione avanzata:
dinamica e cinematica diretta ed inversa. L'animazione
procedurale; sistemi di particelle; tecniche di rendering
delle particelle; i sistemi volumetrici; analisi delle tecniche impiegate in
film celebri; Animazione di personaggi ed espressioni: Personaggi con giunture
e personaggi a corpo unico. Morphing.
Il corso prevede un’attività di laboratorio in cui verrà utilizzato il linguaggio di programmazione C/C++ e le librerie grafiche XWindow, e OpenGL.
Testi di Riferimento
§
L.Piegl, W.Tiller, The NURBS
book, Springer Verlag (1995);
§
A.Watt, 3D Computer Graphics, III edition, Addison
Wesley (2000);
§
J.D.Foley, A.Van Dam, S.K.Feiner, J.F.Hughes, Computer
Graphics principles and practice, II edition, Addison Wesley (1990).