Grafica al calcolatore (2019/2020)



Codice insegnamento
4S00043
Crediti
6
Coordinatore
Andrea Giachetti
Altri corsi di studio in cui è offerto
Altri corsi di studio in cui è offerto
    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 un'introduzione alla grafica al calcolatore, fornendo gli strumenti di base indispensabili a comprendere gli algoritmi ed i metodi
    computazionali su cui si basano le applicazioni grafiche interattive e non.
    Si considereranno quindi i problemi della generazione di immagini, della grafica 3D e della modellazione geometrica, la radiometria, l'equazione del rendering e i metodi di soluzione, la pipeline grafica delle schede hardware, l'animazione. Inoltre verranno introdotte le tecniche di base della visualizzazione scientifica.

    Al termine del corso gli studenti saranno in grado di
    -Modellare scene e oggetti in 3D ed usare tecniche di mesh processing
    -Conoscere e potenzialmente implementare algoritmi di rendering 3D
    -Comprendere il funzionamente della pipeline grafica dei calcolatori moderni
    -Progettare e realizzare semplici applicazioni grafiche e di visualizzazione.
    -Utilizzare al meglio software di visualizzazione scientifica

    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 e valutazione delle attività di laboratorio

    Per passare l'esame lo studente deve dimostrare
    -Di aver compreso i concetti di base della creazione di immagini sintetiche, della geometria Euclidea, della modellazione di oggetti 3D e del rendering 3D
    -Di aver compreso il funzionamento della pipeline grafica di rasterizzazione
    -Di conoscere i principi e alcune tecniche di visualizzazione scientifica
    -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 e homework (esercizi di visualizzazione). E' possibile concordare un progetto opzionale per conseguire ulteriore valutazione.

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