Programma del Corso di
Informatica Grafica
Ing. Informatica ed Elettronica
A.A. 2002-2003, Prof. Marco Schaerf
Prerequisiti: E' necessario aver sostenuto Geometria e Fondamenti
di Informatica (o Fondamenti I). Si ritiene necessaria la conoscenza dei
fondamenti della elaborazione dei dati e di almeno un linguaggio di programmazione.
Altri corsi di informatica sono opportuni (in particolare Fondamenti II)
ma non necessari.
Obiettivi: Il corso è centrato intorno agli elementi base
della grafica, agli standard e ai più importanti elementi della
modellazione geometrica. Ci si propone di fornire una conoscenza approfondita
degli strumenti di costruzione, trasformazione e presentazione di modelli
geometrici (curve, superfici, solidi, strutture intese come collezioni
ordinate di oggetti geometrici e trasformazioni affini).
Programma:
- Formati di Immagini: Metodi di Compressione Dati (Algoritmi
di Ziv-Lempel ed Huffman). Formati di immagini (JPEG). Formati
di video (MPEG).
- Introduzione e Grafica Raster: Hardware e Software per Informatica
Grafica. La Grafica Interattiva. Rasterizzazione di linee e poligoni. Clipping.
Antialiasing.
- Trasformazioni Geometriche: Trasformazioni affini (traslazione,
scalamento, rotazione, deformazione; composizione delle trasformazioni).
Pipeline grafica (trasformazioni di modeling, view orientation, view mapping,
di normalizzazione e di workstation). Presentazione 3D (tassonomia delle
proiezioni; modello della camera fotografica). Algoritmi di base (traversal
di strutture; clipping di linee e di poligoni; point inclusion; hatching,
filling, rasterizzazione).
- Modelli Gerarchici: Modellazione Geometrica. Definizione
di Strutture. Reti di Strutture Gerarchiche. Limitazioni del Modello Gerarchico.
- Curve, Superfici e Solidi: Equazioni implicite e parametriche.
Forme algebriche e geometriche delle equazioni parametriche. Curve e superfici
parametriche polinomiali e razionali (Hermite, Bezier, spline cardinali,
B-spline, NURBS). Superfici di rivoluzione, rigate, coni e cilindri. Schemi
di rappresentazione dei solidi. Occupazione spaziale. Decomposizione dell'oggetto.
Alberi CSG. Rappresentazioni al contorno. Elementi avanzati di modellazione
poliedrale.
- Rendering, Colore e Rimozione Parti Nascoste: Rimozione delle
parti nascoste (z-buffer, depth-sort, scan-line, Warnock, orizzonte mobile).
Rendering (ombre; modelli di colore; modelli di illuminazione; shading).
Esercitazioni: Le esercitazioni verranno
svolte nei laboratori di Via Tiburtina e verteranno principalmente sulla libreria grafica 3D OpenGL.
Testi adottati:
- Foley, vanDam, Feiner, Hughes, Phillips "Introduction to Computer
Graphics", Addison-Wesley, 1994.
- Materiale didattico distribuito dal docente.
