Computer-skabte modeller og billeder er allevegne. Klassiske
anvendelser er CAD-systemer til produktdesign, game engines,
computeranimation, 3D multimedie, virtual reality, og videnskabelig
visualisering. Med den seneste udvikling inden for 3D scannings- og
printningsteknologi er arbejdet med digitaliserede objekter fra den
virkelige verden også blevet et betydningsfuldt anvendelsesområde.
Interaktiv computergrafik muliggør manipulation af digitale 3D
modeller. Evnen til at arbejde interaktivt med digitale objekter er
en vigtig ingeniørkompetence. Computergrafik er både essentielt i
de klassiske discipliner, hvor vi modellerer og renderer digitale
objekter, og i den fulde cyklus fra digitalisering til
visualisering og manipulation til print af virkelige objekter.
Dertil kommer, at moderne internet browsere understøtter hardware
accelereret 3D grafik på websider, som kan køre både på almindelige
og mobile platforme. Dette betyder at 3D grafik vil få større
udbredelse på fremtidens websider.
Dette kursus giver et overblik over interaktiv computergrafik.
Vores mål er at gøre deltagerne i stand til at (a) implementere
realtids computergrafik systemer og (b) at udvikle grafik
algoritmer og anvende dem til visualisering, modellering og
animation. Dette kursus dækker web grafik teknologi og introducerer
de 3D grafik principper, som man bør kende for at arbejde med de
nævnte anvendelser.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Anvende en applikationsgrænseflade som WebGL eller OpenGL til
programmeludvikling
Tilgå grafisk hardware vha. shadersprog som GLSL
Skabe en 3D scene med forskellige objekttyper, lyskilder
etc.
Anvende forskellige kamera-typer og -geometrier til at
visualisere scenen
Interagere med dele af scenen vha forskellige
interaktionsteknikker
Modellere lys-materiale interaktion for en overflade og udvikle
simple shadere
Simulere overfladedetaljer vha. texture mapping og bump
mapping
Simulere omgivelserne vha environment maps
Simulere skygger og spejlende interreflektioner
Interaktivt editere i simple 3D-modeller
Animere kamera og objektplaceringer mv.
Foretage dynamisk lyssætninger
Kursusindhold:
WebGL og OpenGL som API. Udvidede kameramodeller. Transformationer
og projektioner.
Lokale kontra globale belysningsmodeller. Hybridmetoder.
Realtids-rendering: Skyggealgoritmer, Bump, Reflektion, Environment
og multi-texture mapping.
3D-grafikkort og implementering af vertex, pixel og unified shadere
i GLSL. Interaktionsteknikker (pick, select, rubber banding,
events).
Funktionelt baseret modellering: 2D- og 3D-teksturer.
Volumenmodellering: Boundary Modeller, CSG, Analytisk (B-spline og
Nurbs) og Voxel modellering (Volume Sculpting, Volume
Rendering).
Bemærkninger:
Indgangskursus til computer grafik på Kandidat-niveau.
Kurset kører sideløbende med kursus 02562, men de to kurser kan
følges uafhængigt af hinanden, idet de to kurser komplementerer
hinanden.
Kurset er en ønskelig forudsætning for kursus 02564 og 02576.
Computer grafik interesserede bachelor studerende kan følge
kurset.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
