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Int.Visualización A. García-Alonso 1

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LINK http://www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material/Presentaciones

http://www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material/Presentaciones


Profesor

• Página personal– www.sc.ehu.es/ccwgamoa

• Despacho (cómo llegar), teléfono, etc

• Código asignatura : P-53– 18 clases teóricas (1h 15’)

– 36 clases prácticas

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Asignatura

• Material clases– www.sc.ehu.es/ccwgamoa/clases/P-53-Visualizacion

• Los avisos están en el fichero : novedades_08_09.htm• Exámenes, apuntes, descripción trabajos básicos

– www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material• Apuntes, documentación, etc• OpenGL• Java3D

• Tutorías : ver en la página novedades


Evaluación

• 70% prácticas, 30% examen

• Evaluación prácticas– Trabajos básicos (hasta 6 puntos)

– Trabajos avanzados y proyectos voluntarios

• Evaluación teórica– Los exámenes anteriores están en el web de la asignatura

• Fechas– Entrega trabajos prácticos antes del examen– Examen 1ª convocatoria : 12 Junio 2009 (15.00h)

– Examen 2ª convocatoria : 4 Septiembre 2009 (12.00h)


Bibliografía Básica

• Donald Hearn, M. Pauline Baker, “Computer graphics : C versión”, ISBN 0135309247, 2nd ed., Prentice Hall, 1997

• J. Neider, T. David, M. Woo, “OpenGL 1.2 Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Version 1.2”, 3ª Edición, Addison-Wesley, 1999 (disponible en formato electrónico)

• OpenGL Architecture Review Board, “OpenGL Reference Manual”, 3ª Edición, Addison-Wesley, 1999 (disponible en formato electrónico)


Bibliografía Auxiliar

• D. Hearn, M.P. Baker, “Graficas por Computadora”, Prentice Hall, 1995

• J.D. Foley, A. van Dam, S. Feiner, J. Hughes, “Computer Graphics. Principles and Practice”, Second Edition in C, Addison-Wesley, 1996

• J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, R.L. Phillips, “Introducción a la graficación por computador”, Addison-Wesley, 1996

• A.L. Ames, D.R. Nadeau, J.L. Moreland, “VRML 2.0 Source book”, John Wiley & Sons, 654 pp., 1997

• R. Carey, G. Bell, “The Annotated VRML 2.0 Reference Manual”, Addison-Wesley, 504 pp., 1997


Paginas web

– ACM-SIGGRAPH http://www.siggraph.org

– EUROGRAPHICS http://www.eg.org

– OpenGL http://www.opengl.org


Material en el web de la asignatura

• Material docente elaborado por EUROGRAPHICS y ACM-SIGGRAPH http://asec.cs.gsu.edu/asecdl/materials/C_and_I.htm

• Educational slide set 1991– Ray tracing– Projections– Rendering progression

• Educational slide set 1993– Pixels : lines & circles– Antialiasing– Radiosity

• Educational slide set 1995– Color and color reproduction

• Educational slide set 1997– Texture mapping


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• Manual de la librería “glut”

• Manual de referencia de OpenGL

• Manual “User’s Guide” de OpenGL

• Primer de OpenGL : ejemplos, contiene fichero con el índice explicativo de los ejemplos

• Parámetros para definir algunos materiales

• Términos en inglés y castellano (lexico.doc)


Objetivos

• Profundizar en los algoritmos y en las técnicas de generación de imágenes, especialmente en la visualización interactiva– OpenGL, C (Visual C++ versión .net 2005 )

– Hay que añadir los ficheros glut* (ver http://www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material/OpenGL

• Todo ello con vistas a la capacitación en el desarrollo de software para generación de imágenes

• Haptic rendering


Programa

1. Introducción a los algoritmos, técnicas y sistemas

2. Representaciones geométricas y estructuras de datos

3. Visibilidad

4. Visualización en sistemas interactivos1 Sombreado Propiedades de los materiales y de las luces 2 Control de cámara o avatar 3 Texturas4 Emulación de efectos: sombra, transparencia, efectos atmosféricos 5 Antialiasing 6 Colisiones

5. Trazado de rayos

6. Radiosidad

7. Aplicaciones: simulación, realidad virtual, formación, entretenimiento, científicas, ingeniería, cine


Terminología

• “Visualization is the process of exploring, transforming and viewing data as images (or other sensory forms) to gain understanding and insight into the data” (Schroeder)

• “Visualizar. Visibilizar. Representar mediante imágenes ópticas fenómenos de otro carácter, p. ej., el curso de la fiebre o los cambios de condiciones meteorológicas mediante gráficas, los cambios de corriente eléctrica o las oscilaciones sonoras con el oscilógrafo, etc.” [RAE 92]

• “Visibilizar. Hacer visible artificialmente lo que no puede verse a simple vista, como con los rayos X los cuerpos ocultos, o con el microscopio los microbios.” [RAE 92]

ver nota


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• Los matices significativos de los siguientes términos son muy sutiles– exponer (“display”)

– representar o interpretar (“render”)

– visualizar (“visualize”)

• Se usarán esos términos como sinónimos de “image generation”, “image synthesis”.


Gráficos por Computador

• Modelado– Objetos

• Geometría : polígonos y poliedros, superficies, vóxeles, etc• Posición• Propiedades : material, textura

– Escena: cámara, luces

• Animación– Variación en el tiempo : descripción objetos o escena

• Generación de imagen (visualización, rendering)– En base a lo anterior generar una imagen para un instante de

tiempo dado


Visualización

• Progressive rendering– Cfr. ACM Educational slide set 1991

• Visualización no interactiva– Aplicaciones

• Visualización científica, cine y publicidad, “animación”, etc

• Visualización interactiva– Modelos geométricos

• Polígonos (surface rendering)• Voxels (volume rendering) Mitsubishi

– Aplicaciones• Diseño, video juegos, simulación, animación en ingeniería,

VR, etc


Visualización : modelo, fin y técnica

• Dada una aplicación determinada– El Modelo geométrico requerido por sus datos

– Y el Fin que se desea alcanzar con las imágenes

– Condicionan las Técnicas de visualización que se deben usar


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• Realidad Virtual– Origen de la información : sistema CAD, Diseño Gráfico

– Modelo : polígonos texturados

– Fin : visualización interactiva, inmersión

– Técnica : z-Buffer (acelerador gráfico)

http://ccf.arc.nasa.gov/dx/basket/storiesetc/VR.html


...

• Medicina– Origen de la información : tomografías

– Modelo : voxels

– Fin : ayuda a diagnóstico, plan cirugía

– Técnica : “ray casting” (acelerador gráfico)

Mitsubishi

http://www.rtviz.com/


...

• Diseño de iluminación, decoración– Origen de la información : sistema CAD , Diseño Gráfico

– Modelo : polígonos, superficies paramétricas, etc

– Fin : estética, realismo iluminación

– Técnica : radiosidad (computación distribuida)

From SIGGRAPH, 1993 Educators slide set.

Image from Greg Ward ( Copyright 1990 Lawrence

Berkeley Laboratory), by Anat Grynberg

and Greg Ward. Rendered with the RADIANCE

global illumination package.

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