02561 Computer grafik

2017/2018

Kursusinformation
Computer Graphics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes under tompladsordningen
E5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og databarøvelser.
13-uger
Bedømmelse af øvelser og rapport(er)
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
01005 , Programmeringserfaring (f.eks. i Java, C/C++, JavaScript eller Matlab)
Niels Jørgen Christensen , Lyngby Campus, Bygning 321, Tlf. (+45) 4525 3366 , njch@dtu.dk
Jeppe Revall Frisvad , Lyngby Campus, Bygning 321, Tlf. (+45) 4525 3358 , jerf@dtu.dk

01 Institut for Matematik og Computer Science
I studieplanlæggeren
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
Overordnede kursusmål
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 02941.
Computer grafik interesserede bachelor studerende kan følge kurset.
Sidst opdateret
04. maj, 2017