02561 Computergrafik

2024/2025

Kursusinformation
Computer Graphics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Human-Centered Artificial Intelligence
Retningsspecifikt kursus (MSc), Human-Centered Artificial Intelligence
Retningsspecifikt kursus (MSc), Mathematical Modelling and Computation
Teknologisk specialisering (MSc), Human-Centered Artificial Intelligence
Teknologisk specialisering (MSc), Mathematical Modelling and Computation
Tilvalgskursus (B En), IT og økonomi
Tilvalgskursus (B Eng), IT-elektronik
Tilvalgskursus (B Eng), Softwareteknologi
E5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og databarøvelser.
13-uger
Bedømmelse af øvelser og rapport(er)
Individuel aflevering af lab journal (løsninger til arbejdssedler) og projektrapport. I tilfælde af samarbejde med en anden skal ansvarsdelingen i samarbejdet klart fremgå af afleveringen.
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
(01002/01004/01005/01006).­(02002/02100/02393/02635) , Programmeringserfaring (fx Python, Java, C/C++, JavaScript eller Matlab)
Jeppe Revall Frisvad , Lyngby Campus, Bygning 324, Tlf. (+45) 4525 3358 , jerf@dtu.dk
01 Institut for Matematik og Computer Science
https://courses.compute.dtu.dk/02561/
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 vigtigt 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, hvilket 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 WebGPU til udvikling af en grafik applikation.
  • Tilgå grafik hardware vha. shadersprog som GLSL eller WGSL.
  • Skabe en 3D scene med forskellige objekter, lyskilder og materialer.
  • 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 spejlinger.
  • Animere kamera, objektplacering og lyssætning.
  • Rendere parametriserede flader baseret på et valgt underinddelingsniveau (subdivision level).
Kursusindhold
WebGL/WebGPU som API. Kameramodeller. Transformationer og projektioner.
3D objekt repræsentationer. Lokale kontra globale belysningsmodeller. Hybridmetoder.
Realtids-rendering: Skygge, bump, refleksion, omgivelser og texture mapping.
3D-grafikkort og implementering af vertex og pixel shadere i GLSL eller WGSL.
Interaktionsteknikker (events, picking, virtual trackball).
Glatte kurver og flader: parameterfremstillinger (Bézier, NURBS), underinddeling (Loop).
Bemærkninger
Indgangskursus til computergrafik på Kandidat-niveau.
Kurset kan følges sideløbende med kursus 02562 Rendering - Introduktion og komplementerer dette kursus, men kan også følges uafhængigt af dette kursus.
Computer grafik interesserede bachelor studerende kan følge kurset.
Sidst opdateret
02. maj, 2024