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

Corso di Metodi Numerici per la GRAFICA - A.A. 2004/2005

(II ciclo , CFU 6)
ORARIO:

MARTEDI' 14-16 AULA 0.6
MARTEDI' 16-18 LAB 2
MERCOLEDI' 14-17 AULA 4.2

 

 

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 attivitą 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'attivitą di laboratorio in cui verrą 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 dei progrtti

Appelli:

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);

§         Samuel R.Buss, 3D Computer Graphics: A mathematical approach with OpenGL, Cambridge University Press,<\span> (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 25/01/2005
    Lezione del 26/01/2005
    Lezione del 1/02/2005
    Programmi lab opengl 1
    makefile lab opengl 1
    Lezione del 01/02/2005
    Lezione del 02/02/2005
    Lezione del 02/02/2005
    Lezione del 08/02/2005
    Lezione del 09/02/2005
    Lezione del 09/02/2005
    Lezione del 16/02/2005
    Lezione del 16/02/2005
    GLUI: librerie, esempi, manuale: WINDOWS & UNIX (leggere il README)
    esempio utilizzo GLUI
    Lezione del 22/02/2005
    esempio utilizzo patch Bezier
    Tutorial Trimmed NURBS
    Visualizzatore MESH (.obj)
    Lezione del 1/03/2005
    Lezione del 2/03/2005
    Lezione del 15/02/2005
    funzioni per minicad
    Lezione del 15/03/2005
    Lezione del 9/03/2005
    funzioni per robot
    Lezione del 16/03/2005
    Lezione del 9/03/2005
    Lezione del 15/03/2005
    Lezioni del 1/03/2005 e 8/03/2005

    Graphics LINK

  • Indice di alcuni siti di grafica
  • OpenGL
  • Ambiente Visual Studio .NET
  • Compilare con OpenGL sotto Windows
  • Compilare con OpenGL +GLUI sotto Windows

    • Argomenti tesi

  • 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 qualitą 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
  • 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