6231: Fundamentos y Técnicas en Computación Gráfica

Semestre I-2011


Descripción

En este curso se plantea que el estudiante adquiera destrezas en el manejo de métodos y herramientas para el despliegue de imágenes con realismo en Computación Gráfica. Al mismo tiempo que el estudiante pueda manejar y crear librerías gráficas avanzadas en el área. El prerequisito de esta materia es: Introducción a la Computación Gráfica.

Objetivos

Personal Docente

Profesor:
Esmitt Ramírez J.
Oficina: Centro de Computación Gráfica
esmitt.ramirez@ciens.ucv.ve
Teléfono: 605-1320

Preparador:

Rafael Quintero
reqm.ucv@gmail.com

Noticias

Tópicos

  1. Pipeline del hardware gráfico. Hardware gráfico programable. Lenguaje de shaders.
  2. Técnicas de iluminación y aplicación de texturas, empleando shaders.
  3. Técnicas avanzadas de aplicación de texturas. Mipmapping. Multitexturas. Mapas de luz (Lightmaps). Bump Mapping. Parallax Mapping. Normal mapping. Displacement mapping. Environment Mapping.
  4. Sombras planares y volumétricas, reflexión, refracción.
  5. Estructuras de datos para Computación Gráfica. Octree. Grafo de Escena. Árboles BSP.
  6. Despliegue de Volúmenes. Funciones de Transferencia. Ray Casting. Texturas 3D. Iluminación.
  7. Algoritmos para la detección de Colisiones.
  8. Trazado de Rayos. Intersecciones Rayo-Objeto (esfera, plano, polígono, caja).
  9. Computación Gráfica para dispositivos móviles.
  10. Radiosidad. Cálculo de los factores de forma

La nota informativa la pueden descargar aquí. La planificación del semestre la pueden descargar aquí.

Plan de evaluación

La nota final está determinada por las siguientes evaluaciones:

Evaluación
Porcentaje
Descripción
Tarea 1
10%
Iluminación
Tarea 2
10%
Texturas
Tarea 3
10%
Sombras
Tarea 4
10%
Estructuras de Datos
Tarea 5
10%
Volume rendering
Proyecto
20%
Ray Tracing, dispositivos móviles, radiosity o tema de investigación
Exposición
10%
Estado del Arte en Computación Gráfica
Trabajo de Investigación
20%
Referido al Trabajo de Investigación

Acerca de las tareas y proyecto: Cada proyecto será realizado sobre QT, C#, MFC, GLUT (o sus derivados, e.g. FreeGLUT, GLUI, etc.), SDL u otro cualquiera de su preferencia (WxWidget, APIWin32, .NET, etc.). Es importante que cada tarea/proyecto cumpla con la siguiente estructura para considerarse entregado:

Acerca del trabajo de investigación y exposición: Debe ser realizado en grupo de 2 personas (o individual). El trabajo de investigación puede ser una de dos opciones:

  1. Una recopilación científica de los trabajos realizados en un tópico en particular
  2. Un análisis de un trabajo existente.

Recopilación científica

Una recopilación científica (survey) consiste en buscar toda la información relacionado con respecto a un trabajo específico. En dicha recopilación se debe realizar una búsqueda bibliográfica de los trabajos realizados y mostrar su aporte científico dentro de dicha área. Es muy importante mostrar los autores del trabajo, el año en que fue desarrollado y los aportes generados. Un ejemplo de estos trabajos se pueden ver en los trabajos de Olsen et al., Sketch-based modeling: A survey del año 2008. Otros ejemplos son los mostrados por Newman y Yi, A survey of the marching cubes algorithm en el año 2006; y el trabajo de Wei et al. State of the Art in Example-based Texture Synthesis. A continuación se muestra una lista de trabajos sugeridos para su recopilación (no es limitativo):

Análisis de trabajos existentes

Un análisis de trabajos previos (papers) consiste en comprender en profundidad un trabajo realizado en el área de computación gráfica, particularmente en tópicos avanzados correspondientes a esta asignatura. El análisis debe contener una introducción de dicho trabajo, mostrar la motivación y el aporte realizado (explicado en detalle), y el punto más importante es proponer mejoras a dicho trabajo y/o realizar críticas constructivas con basamento científico. A continuación se muestra una lista de trabajos sugeridos para su análisis (no es limitativo):

Existe un template para escribir ambos documentos en formato LaTeX (descargar aquí). Se requiere un mínimo de 8 páginas sin incluir las referencias.

La exposición es una explicación del tema que investigaron en el paper, es decir, una introducción del trabajo que se está realizando. La idea es dictar una clase sobre el tema estudiado. La duración de la misma es de 45 minutos. La presentación no tiene formato, puede ser realizada en LaTeX, PowerPoint, Flash, etc.

La planificación de las exposiciones es la siguiente:

Exposición #1 y Exposición #2: Parallax Mapping + Mesh Colors

Exposición #3: Construcción de árboles BSP

Exposición #4 y Exposición #5: OptiX + Ray Tracing en GPU

Exposición #6, Exposición #7 y Exposición #8: Técnicas para la creación de sombras volumétricas empleando GPU + Técnicas de iluminación en escenas 3D para dispositivos móviles + Radiosity en GPU

 

Proyecto

Por publicar.

 

Material de clases

Taller #1 - Introducción a GLSL
Material del taller

Presentación sobre Iluminación en GPU

Clase de Texturas en GPU con GLSL

Aplicación avanzada de texturas, basada en la versión original del Prof. Rhadamés Carmona

La versión draft de sombras vistas en clases y el paper de Everitt y Kilgard (Robust Shadow Volume)

Taller #2 - Shadow Mapping

Clase de Estructuras de Datos para Computación Gráfica

 

Other Resources


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Actualizado: 04.08.2011