インタラクティブCG

  [ GB22401 ]
Interactive Computer Graphics
対象:3・4学年 開設学期:秋AB 曜日・時限:火5・6 単位数:2単位
担当教員:蔡東生

概要

「インタラクティブ」とは「双方向性」「対話式」とい う意味で,「インタラクティブである」とは , 例えば コンピュータのキーボードをタイプすれば画面に文字が 表示され , マウスを動かせばポインタが動いたり線が 引けたりする視覚的なコンピュータと人間のやりとりを 意味します . ユーザの操作に対して即座に何らかの応 答を返し , それをもとにユーザが次の操作を行うこと ができるような場合を , インタラクティブであると言 います . 本授業では,コンピュータゲームのような, コンピュータ上のグラフィックス ( 以下 CG) を人間が 「インタラクティブに」操作するためのUI,コンピュータグラフィック技術、バーチャルラリティー技術について学習します. 画像合成、シェーディング、テクスチュア マッピング、レイトレーシング、キャラクタアニメー ション、キーフレームアニメーション、物体形状モデリ ングなどを利用したモデリング、ボリューム表現などの内容を中心に学習します.

学習・教育目標

ジュラシックパーク、 スターウオーズ、マトリック ス、ロードオブザリングなど最近の映画・映像の作成に は映像とCGの合成は欠くことのできないものになってい る。これらのフォト・リアリスティックCGは、 3次 元モデルを作成して、照明・視点を決め、物体表面の陰 影を決めることによりレンダリングと呼ばれる2次元ス クリーンへの投影を行う。また、仮想現実間/VRは飛行 機の訓練シミュレータなど実世界で欠く事のできないも のになっている。本授業では、CGのインタラクティブ技 術,UI設計、CGモデリング、レイトレーシング/シェーディング、キャラクタアニメーション、VR技術をカバーする。とくに、CG技術の進歩はめざましいものがあるので、最新のCG技術から実際的なモデリングとアルゴリズムを学習する。

キーワード

CGモデリング、CAD、レンダリング、レイトレース、 シェーディング、画像合成、ビジュアリゼーション、VR

Keywords

CG Modeling, CAD, Rendering, RayTrace, Image Synthesis, Visualization, Virtual Reality

時間割

講義内容/理解すべき項目
第1週知覚(Perceptioc)
色彩Color
第2週画面表示装置(Displays)
画像処理(Image Processing)
第3週変換(Transformations)
階層モデル(Hierarchical Modeling)
第4週投影(Projections)
隠面処理(Hidden Surfaces)
第5週シェーディング(Shading)
レイトレ(Ray Tracing)
第6週アンチエイリアスと加速(Anti-alias and Acceleration)
テクスチャマッピング (Texture Mapping)
第7週媒介変数面表示(Parametric Surfaces)
パーティ クルシステム(Particle Systems)
第8週アニメーション原理(Animation Principles)
ア ニメーション(Animation)
第9週細分割(Subdivision)
科学技術可視化 (Scientific Visualization)
第10週インタラクティブCG作品発表

教材

配布資料,CGアーツ協会、コンピュータグラフィック ス,ウエッブ教材

参考書籍

Foley, van Dam, Feiner, Hughes. Computer Graphics Principles and Practice, Second Edition in C. Addison Wesley, 1996.
Edward Angel, Interactive Computer Graphics: A top-down approach with OpenGL, Third Edition. Addison Wesley, 2003.
Woo, Neider, Davis, and Schreiner. OpenGL Programming Guide, Third Edition. Addison-Wesley, 1999.
Andrew S. Glassner. An Introduction to Ray Tracing. Academic Press, 1989.
Alan Watt, 3D Computer Graphics, Third Edition, Addison-Wesley, 2000.

予備知識・前提条件

CG基礎をとっていることが望ましいが、特に必要ではない。

成績評価

レポートと課題で採点。3課題あり、投票システムで優秀作品をきめるICGコンテストがあります。優秀者はボーナス点と図書券が与えられます。https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home

教員メールアドレス

cai(AT)cs.tsukuba.ac.jp

TF・TA

TA2名を予定

講義のWebページ

https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home

オフィスアワー

火4・5