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Grafica interattiva

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Docente: Lucia Maddalena


Obiettivi del Corso

Il corso analizza i concetti di base della grafica interattiva e trasmette competenze tecniche, metodologiche e operative per l'utilizzo di strumenti software per sviluppo di applicazioni di grafica computazionale.


Programma del corso

Introduzione: applicazioni, evoluzione, sistema grafico di base, modelling, rendering, pipeline grafica.
Dispositivi hardware per la grafica: dispositivi di output (CRT vettoriali e aster, LCD, schermi al plasma, pen plotter, stampanti inkjet e laser, …); dispositivi di input (posizionamento, tastiera, acquisizione immagini, acquisizione geometrie 3D, acquisizione movimenti 3D, …).
Trasformazioni geometriche: traslazione, scaling, rotazione e shear 2D e 3D e loro rappresentazione matriciale mediante coordinate omogenee.
Trasformazioni di visualizzazione: proiezioni geometriche piane; proiezioni parallele (ortografica, ortografica multivista, assonometria, obliqua); proiezioni prospettiche (con 1, 2 e 3 vanishing point); pipeline di visualizzazione; volume di vista; proiezioni in OpenGL.
Modellazione con mesh poligonali: definizione, proprietà; normali e metodo di Newell; poliedri (formula di Eulero, solidi platonici); approssimazione di superfici mediante mesh.
Curve e superfici: rappresentazione parametrica e non parametrica di curve e superfici; Curve di Bezier e polinomi di Bernstein; Algoritmo di de Casteljau; Curve di Bezier composite; Curve B-Spline e funzioni di base B-Spline; Curve NURBS; Superfici di Bezier; Superfici di Bezier composite; Superfici B-Spline; Superfici NURBS; Superfici rigate e superfici di rotazione mediante NURBS.
Illuminazione e shading: definizione; modelli di illuminazione (modello di Phong); tecniche di shading (flat shading, Gouraud shading, Phong shading).
Clipping: definizione; clipping di punti, segmenti di rette e poligoni 2D e 3D; algoritmo di Cohen-Sutherland; algoritmo di Sutherland-Hodgeman; cenni al clipping di altre primitive (curve, superfici, testo).
Rimozione delle superfici nascoste: definizione; approcci object-based e image-based; Back face culling; algoritmo del pittore; depth sort; algoritmo Z-buffer.
Rasterizzazione: definizione; scan conversion di punti, segmenti di retta e poligoni; algoritmo DDA; algoritmo di Bresenham; algoritmo scan-line; algoritmo flood-fill; inside-outside testing; cenni all’antialiasing.
Texture mapping: definizione; tecniche di texture mapping; magnification e minification; environment mapping; bump mapping; projective texture mapping; multitexturing.
Introduzione a OpenGL e GLUT: caratteristiche principali; librerie; gestione di finestre, colori, frame buffer, primitive, errori; interazione con strumenti di I/O; trasformazioni di modellazione e di visualizzazione e stack di matrici; utilizzodi routine per curve e superfici, per illuminazione e shading, per texture.

 


Materiale Didattico

Le presentazioni multimediali (formato .pdf) di tutte le lezioni sono disponibili on line attraverso la piattaforma di e-learning della Facoltà di Scienze e Tecnologie

 


Testi

E. ANGEL, Interactive Computer Graphics, IV ed., Addison Wesley, 2006.
J.D. FOLEY, A. VAN DAM, S.K. FEINER, J.F. HUGHES, R.L. PHILLIPS, Introduction to Computer Graphics, Addison- Wesley, 1997.
J.D. FOLEY, A. VAN DAM, S.K. FEINER, J.F. HUGHES, Computer Graphics: Principles and Practice, Second Edition in C, Addison-Wesley, 1997.
FRANCIS S. HILL, Jr., Computer Graphics Using Open GL, Second Edition, Prentice Hall, 2000.
OpenGL Architecture Review Board, D. SHREINER, M. WOO, J. NEIDER, T. DAVIS, The OpenGL Programming Guide. The Red Book. II edition, Addison-Wesley Publishing Company.
D.F. ROGERS, J.A. ADAMS, Mathematical Elements for Computer Graphics, II edition, McGraw-Hill, 1990.
D. SALOMON, Curves and Surfaces for Computer Graphics, 2006.

 

 

 

 

 

ICIAP 2013

17th International Conference on
Image Analysis and Processing
September 11-13, 2013 Naples, Italy
 

PhD Studentship in Machine Learning for Computer Vision

 

 

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