UNIVERSITA' degli STUDI di BOLOGNA
Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica/Informatica


Corso di Metodi Numerici per la GRAFICA - A.A. 2003/2004

(III ciclo , CFU 6)
ORARIO: MERCOLEDI' 9-11 AULA 62

                 MERCOLEDI’ 14-16 AULA 06 in alternativa LABORATORIO lab 3

                 GIOVEDI'’ 14-16 LABORATORIO lab2 (ore integrative)

 


 

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 :
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; tecniche tradizionali di animazione; motion capture; animazione lungo un percorso; tecniche di animazione avanzata: cinematica e dinamica diretta ed inversa; L'animazione procedurale; modellazione gerarchica; Animazione di personaggi ed espressioni: Personaggi con giunture e personaggi a corpo unico.
Il corso prevede un'attività di laboratorio in cui verrà utilizzato il linguaggio di programmazione C/C++ e le librerie grafiche OpenGL.


Esami

Valutazione:
L'esame consiste in un progetto di laboratorio ed una discussione orale.

  • Specifiche del progetto

  • AVVISO: coloro i quali intendano svolgere una tesi in Metodi Numerici per la GRAFICA sono invitati a contattare il docente prima di realizzare il secondo progetto (animazione e resa). Il progetto puo' essere infatti modificato per agevolare lo svolgimento della tesi.

    Appelli:

    19 dicembre 2003 ore 14 lab2
    23 gennaio 2004 ore 9:30 lab2
    2 aprile 2004 ore 14 lab2
    contattare il docente per sostenere l'esame.

    Testi di Riferimento

    §         Edward Angel, Interactive Computer Graphics: A Top-down Approach with OpenGL , Addison-Wesley III edition (2003);

    §         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).

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


    Dispense e lucidi delle lezioni

    Lezione del 24/09/2003
    Lezione del 01/10/2003
    Lezione del 08/10/2003
    Lezione del 8/10/2003
    Lezione del 8/10/2003 NEW
    Programmi OpenGL 02/10/2003
    Introduzione OpenGL PART 1 (02/10/2003)
    Programmi OpenGL 16/10/2003
    Introduzione OpenGL PART 2 (16/10/2003)
    Lezione del 15/10/2003
    Lezione del 15/10/2003 NEW
    Lezione del 22/10/2003
    Lezione del 22/10/2003 NEW
    Introduzione OpenGL PART 3 (30/10/2003)
    Programmi OpenGL 30/10/2003
    Programmi conversione formati .obj .m .ply 30/10/2003
    Modelli 3D formato .m
    Programmi fairing
    Seminario Virtual Reality, Prof. Liverani
    Lezione 29/10/2003 NEW
    Lezione 5/11/2003
    Lezione 12/11/2003
    Tutorial Trimmed NURBS
    Programmi lab.20/11/2003
    Introduzione OpenGL PART 4 (20/11/2003)
    Programmi OpenGL 20/11/2003
    Lezione del 29/10/2003 e 12/11/2003
    Lezione 26/11/2003 NEW
    Lezione 26/11/2003 parte 1 Ing. Petronilli, ENEA
    Lezione 26/11/2003 parte 2 Ing. Petronilli, ENEA
    Lezione 26/11/2003 parte 3 Ing. Petronilli, ENEA
    Lezione 03/12/2003
    Lezione 03/12/2003
    Lezione 03/12/2003
    Robot 03/12/2003
    Lezione19/11/2003
    Seminario su Space Texturing (A.Zanarini) 4/12/2003

    Graphics LINK

  • Indice di alcuni siti di grafica
  • OpenGL
  • Compilare con OpenGL sotto Windows
  • GLUI: GLUT-based libreria per costruire interfacce utente

  • Argomenti tesi

  • 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
  • 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