Visualizzazione scientifica (2018/2019)



Codice insegnamento
4S02714
Crediti
6
Coordinatore
Andrea Giachetti
Settore disciplinare
INF/01 - INFORMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
Teoria 4 I semestre Andrea Giachetti

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Laboratorio 2 I semestre Andrea Giachetti

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Obiettivi formativi

Il corso mira a fornire allo studente le informazioni base sulle tecniche di visualizzazione scientifica e dell'informazione.
Inoltre mira a dare gli strumenti indispensabili a comprendere gli algoritmi ed i metodi
computazionali su cui si basano le applicazioni grafiche interattive come appunto quelle di visualizzazione (geometria, radiometria, pipeline di rendering).
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di
-Usare strumenti di visualizzazione scientifica e dell'informazione
-comprendere il funzionamente della pipeline grafica dei calcolatori moderni
-conoscere gli algoritmi alla base della modellazione 3D e del rendering
-progettare e realizzare semplici applicazioni grafiche e di visualizzazione.

Programma

1. Introduzione alla visualizzazione
- Visualizzazione scientifica e dell'informazione
-Grafici e data visualization
- Il processo di visualizzazione scientifica

2. Fondamenti di grafica: Modellazione geometrica
-Lo spazio euclideo
-Rappresentazioni di oggetti
-Mesh, curve e superfici (cenni)
- Geometria costruttiva solida (cenni)
- Partizionamento spaziale (cenni)

3. Rendering ed illuminazione
- Introduzione al rendering: ray casting
- Modello fisico: cenni di radiometria, BRDF, equazione del rendering

4. Modelli di illuminazione
- Modello di Phong
- Tipi di luci

5. Pipeline di rasterizzazione
- Trasformazioni geometriche
- Clipping
- Rimozione delle superfici nascoste: list-priority, depth-buffer
- Scan conversion
- Shading: Flat, Phong e Gouraud
- La pipeline di OpenGL
-Texture mapping

6. Altre tecniche per visualizzazione scientifica
- Isosuperfici
- Direct volume rendering

7. Laboratorio (24h)
- Grafici efficaci
-Immagini e volumi
-Visualizzazione di superfici
-Tutorial Paraview

Modalità d'esame

La verifica del profitto avviene mediante prova scritta (20/30) e valutazione delle attività di laboratorio (10)

Per passare l'esame lo studente deve dimostrare
-Di aver compreso i concetti di base della Visualizzazzione Scientifica e dell'informazione, della geometria Euclidea, dela modellazione di oggetti 3D e del rendering
-Di aver compreso il funzionamento della pipeline grafica di rasterizzazione
-Di saper descrivere i suddetti concetti in modo chiaro ed esaustivo
-Di saper applicare le conoscenze acquisite risolvendo esercizi o sviluppando progetti applicativi

Prova scritta:
La prova scritta consiste di alcune domande a risposta aperta sugli argomenti di teoria, inclusi eventuali esercizi che dimostrino la comprensione di concetti base.

Prova di laboratorio
La valutazione di laboratorio avviene mediante consegna di elaborati in itinere durante le sedute di laboratorio (esercizi di visualizzazione).
In alternativa gli studenti assenti o non frequentanti possono presentare un progetto di visualizzazione personalizzato di cui vengono preventivamente definite le specifiche, da realizzare con Paraview o altro software a scelta e realizzare un documento di presentazione dei risultati da discutere oralmente.

Maggiori dettagli e istruzioni sulle prove di esame sono disponibili sull'area e-learning del corso

Opinione studenti frequentanti - 2017/2018