Obiettivi formativi
L’obiettivo del corso è fornire allo studente competenze teoriche e
applicative nell'ambito della grafica tridimensionale e in particolare:
- Fondamenti di grafica 3D
- Algoritmi fondamentali della grafica 3D
- Fondamenti di modellazione geometrica 3D
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
- Progettare e realizzare applicazioni grafiche in ambiente OpenGL
- Programmazione in linguaggio C per il calcolo scientifico
- Analizzare e descrivere l'architettura di un sistema grafico
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze di informatica e matematica di base. Sono
richieste conoscenze di programmazione in linguaggio C.
Contenuti dell'insegnamento
E' un corso di introduzione alla Computer Graphics.
Descrive metodi ed algoritmi per la programmazione e la visualizzazione di entità grafiche 3D.
Programma esteso
1) Lezioni in aula (22 ore):
1.1) Introduzione (4 ore)
Definizioni, strumenti, applicazioni.
Hardware grafico.
Architettura di un sistema grafico.
Ripasso di nozioni di matematica.
Calcolo vettoriale e matriciale.
Geometria Cartesiana nel piano e nello spazio.
Modellazione geometrica 3D. Modellazione wireframe, modellazione solida (B-rep, CSG, decomposizione spaziale, sweeping).
1.2) Trasformazioni geometriche (6 ore)
Trasformazioni geometriche 2D e 3D. Trasformazioni composte.
Trasformazioni di vista.
Proiezioni parallele. Proiezioni prospettiche.
Trasformazioni windows-to-viewport.
1.3) Algoritmi pipeline grafica (4 ore)
Clipping, scan conversion, antialiasing, backface culling, rimozione di parti nascoste.
1.4) Realismo visivo (4 ore)
Modelli di illuminazione locali e globali.
Modello di illuminazione locale di Phong.
Ray tracing, radiosity.
Algoritmi di shading.
Texture mapping e bump mapping.
1.5) Introduzione alla pipeline grafica programmabile (shaders programmabili) (2 ore)
1.6) Curve e superfici parametriche (2 ore)
Curve e superfici polinomiali, cubiche, spline, di Bezier, B-spline, NURBS e loro proprietà.
2) Esercitazioni di laboratorio su programmazione OpenGL (20 ore)
Bibliografia
1) Peter Shirley, Michael Gleicher, Fundamentals of Computer Graphics,
Third Edition, A K Peters/CRC Press.
2) R. Scateni, P.Cignoni, C.Montani, R.Scopigno, Fondamenti di grafica
tridimensionale interattiva, McGraw-Hill.
Metodi didattici
Lezioni in aula (22 ore).
Esercitazioni di laboratorio su programmazione OpenGL (20 ore).
Il materiale delle lezioni è presente sulla piattaforma Elly.
Per accedere al materiale è necessaria l’iscrizione al corso on line.
Modalità verifica apprendimento
Non sono previste prove in itinere.
1) Prova scritta di laboratorio basata su programmazione C/OpenGL.
La prova di laboratorio consiste nello sviluppo di una applicazione grafica
sugli argomenti delle esercitazioni di laboratorio.
Durata della prova: 4 ore.
Incidenza della prova sulla votazione finale: 50%
2) Prova orale sui contenuti delle lezioni in aula.
Incidenza della prova sulla votazione finale: 50%
Il voto della prova orale viene comunicato immediatamente al termine della prova stessa; il voto delle prove di laboratorio viene comunicato nell’arco della settimana successiva alla prova.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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