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

Vai all'orario delle lezioni

Laboratorio 2 I semestre Andrea Giachetti

Vai all'orario delle lezioni

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, 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 di codifica

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 di modellazione geometrica (e.g. matrici di trasformazione/proiezione)

Prova di laboratorio
La valutazione di laboratorio avviene mediante consegna di elaborati in itinere, che implementi modifiche a applicazioni base discusse durante le lezioni e che viene discusso oralmente alla fine del corso.
In alternativa gli studenti possono presentare un progetto personalizzato di cui vengono preventivamente definite le specifiche, sempre discutendo il materiale sviluppato in una breve interrogazione.

Opinione studenti frequentanti - 2017/2018