Computer Graphics (2005/2006)

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Course code
4S00043
Name of lecturer
Andrea Fusiello
Number of ECTS credits allocated
5
Other available courses
Language of instruction
Italian
Location
VERONA
Period
First four month term for the second and later years dal Oct 3, 2005 al Dec 2, 2005.
Web page
http://profs.sci.univr.it/%7Efusiello/teaching/grafica/

Lesson timetable

First four month term for the second and later years
Day Time Type Place Note
Tuesday 11:30 AM - 1:30 PM lesson Lecture Hall B  
Wednesday 4:30 PM - 5:30 PM lesson Lecture Hall B  
Thursday 11:30 AM - 1:30 PM lesson Lecture Hall B  

Learning outcomes

Il corso mira a fornire allo studente gli strumenti indispensabili a
comprendere gli algoritmi ed i metodi computazionali su cui si basano
molte delle applicazioni grafiche interattive. L'enfasi è sulla
programmazione e sulla comprensione dei meccanismi (geometria,
radiometria) che consentono di creare immagini al calcolatore,
piuttosto che sull'impiego di strumenti di modellazione.

Syllabus

1. Introduzione alla grafica
- Grafica al calcolatore, paradigmi
- Schema di una applicazione grafica
- Cosa vedremo e cosa non vedremo nel corso
- Informazioni generali
2. Fondamenti matematici
- Spazi vettoriali ed affini
- Matrici e Trasformazioni
3. Elementi di geometria computazionale
- Operazioni di test elementari
- Inviluppo convesso:Graham's scan, Quickhull, Jarvi's march.
- Intersezione di segmenti: plane sweep
- Triangolazioni: generica e di Delaunay (GKS)
- Problemi di prossimità: algoritmo di Shamos, diagrammi di Voronoi.
- Ricerca geometrica: localizzazione di un punto, range search (kd tree)
- Strutture dati geometriche: Quadtree ed Octree, BSP tree
4. Modellazione tridimensionale
- Maglie (mesh) poligonali.
- Superfici parametriche (cenni).
- Geometria solida costruttiva (cenni).
- Suddivisione spaziale (cenni).
5. Rendering ed Illuminazione
- Introduzione al rendering: ray casting
- Equazione della radianza: BRDF, soluzioni approssimate
6. Modelli di Illuminazione
- Modello di Phong
- Modello di Cook-Torrance (cenni)
- Tipi di luci
- Ray tracing
- Radiosity
7. Pipeline Reendering
- Trasformazioni geometriche
- Clipping
- Rimozione delle superfici nascoste: object-space, image-space
- Scan conversion
- Shading: Flat, Phong e Gouraud
- La rendering pipeline di OpenGL.
8. Tecniche di mappatura
- Texture mapping
- Bump mapping
9. Fotorealismo
- Mappe di riflessione
- Light map
- Ombre geometriche
- Trasparenza
10. Rendering veloce
- Visibility processing
- Livello di dettaglio (LoD)
10. Visualizzazione scientifica
- Rendering volumetrico
- Estrazione di isosuperfici
11. Image-based modeling and rendering
- Cenni a Tecniche di Visione Computazionale
12. Esercitazioni di laboratorio (12 ore)
- Introduzione alla programmazione in OpenGL

Assessment methods and criteria

La verifica del profitto avviene mediante valutazione di un progetto (50%) e prova orale (50%).