LINK http://www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material/Presentaciones >> Introducción << >> Gráficos por Computador << LINK http://www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material/Presentaciones GxC-Introducción A. García-Alonso

Profesor Página personal Código asignatura : P-20 www.sc.ehu.es/ccwgamoa Despacho (cómo llegar), teléfono, etc Código asignatura : P-20 24 clases teóricas 12 clases prácticas GxC-Introducción A. García-Alonso

Asignatura Material clases Lista correo : www.sc.ehu.es/ccwgamoa/clases/P-20-GraficosPorComputador Los avisos están en el fichero : novedades Exámenes, enunciado prácticas www.sc.ehu.es/ccwgamoa/docencia/Material Apuntes, documentación, etc OpenGL ( OpenGLprimer ) Java3D Lista correo : Suscribirse : http://list.ehu.es/mailman/listinfo/grafi grafi@list.ehu.es Tutorías : ver en la página novedades GxC-Introducción A. García-Alonso

Evaluación Examen 50%, prácticas evaluadas 50% Evaluación prácticas Trabajos básicos (hasta 7 puntos) Trabajos avanzados y proyectos voluntarios Evaluación teórica Los exámenes anteriores están en el web de la asignatura Fechas (se indican en novedades) Entrega trabajos prácticos Examen 1ª convocatoria : Enero-Febrero Examen 2ª convocatoria : Junio GxC-Introducción A. García-Alonso

Alumnos Encuesta Ficha GxC-Introducción A. García-Alonso

Bibliografía Básica D. Hearn, M.P. Baker, “Computer Graphics”, Prentice Hall, 2nd Edition, 1997. D. Hearn, M.P. Baker, “Graficas por Computadora”, Prentice Hall, 2nd Edition, 1995. GxC-Introducción A. García-Alonso

Bibliografía Auxiliar Libros J.D. Foley, A. van Dam, S. Feiner, J. Hughes, “Computer Graphics. Principles and Practice”, Second Edition in C, Addison-Wesley, 1996 (existe versión en castellano) J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, R.L. Phillips, “Introducción a la graficación por computador”, Addison-Wesley, 1996 Manuales: en biblioteca (edición 3.0), en ficheros html (ed. 1.0) 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 OpenGL Architecture Review Board, “OpenGL Reference Manual”, 3ª Edición, Addison-Wesley, 1999 GxC-Introducción A. García-Alonso

Convenios en transparencias Foley 12.3 Esto significa que el contenido de esta sección también se explica en el apartado 12.3 del libro escrito por Foley (está referenciado en la bibliografía) Familias de piezas Foley-12.7 Esto significa que a “Familias de piezas”se le asocia la figura 12.7 del libro de Foley. Si se cita con frecuencia un libro, en vez de poner el apellido completo se pone sólo la inicial (F-12.7) Primera sección (Hearn 11.4) Segunda sección (Burgos 7.3) Cuando una transparencia indica el contenido de un tema. En ocasiones se indica una referencia bibliográfica mediante el nombre de uno de los autores del libro y la sección de interés. GxC-Introducción A. García-Alonso

Paginas web ACM-SIGGRAPH http://www.siggraph.org EUROGRAPHICS http://www.eg.org OpenGL http://www.opengl.org GxC-Introducción A. García-Alonso

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 GxC-Introducción A. García-Alonso

... 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) GxC-Introducción A. García-Alonso

Objetivos Proporcionar conocimientos y visión general del estado de la Informática Gráfica Exponer los conceptos y algoritmos básicos GxC-Introducción A. García-Alonso

Programa Introducción. Conceptos básicos Transformaciones geométricas. Su composición Sistemas de referencia y transformaciones. La cámara. El avatar Taxonomía de los modelos geométricos Modelo básico de iluminación de un punto de una superficie Fundamentos de visibilidad Fundamentos de generación de imágenes GxC-Introducción A. García-Alonso

Conceptos básicos : contenido Breve Historia de los orígenes Síntesis/Análisis : aplicaciones Estructura conceptual de los GxC Utilidades : APIs, librerías, ficheros Arquitectura (h/w) básica Interacción : conceptos y gestión Scan conversion GxC-Introducción A. García-Alonso

Breve historia de los orígenes William Fetter of Boeing coins the term “computer graphics” for his human factors cockpit drawings http://www.accad.ohio-state.edu/~waynec/history/timeline.html http://www.accad.ohio-state.edu/~waynec/history/images/pages/ivan-sutherland_jpg.htm Ivan Sutherland demonstrating the Sketchpad system on the console of the TX-2 at MIT(1963) GxC-Introducción A. García-Alonso

... http://accad.osu.edu/~waynec/history/timeline.html http://www.cs.fit.edu/~wds/classes/graphics/History/history/history.html GxC-Introducción A. García-Alonso

Análisis Mejorar imágenes (image enhancement) Detectar patrones y reconocerlos (pattern detection and recognition) Análisis de escenas, visión (scene analysis, computer vision) GxC-Introducción A. García-Alonso

Síntesis Generar imágenes, dibujar, representar (rendering) Visualización realista (realistic image generation) Visualización interactiva (interactive visualization) Animación (animation) Simulación (simulation) Animación no-realística (non-realistic animation) Visualización científica (scientific visualization) Realidad virtual (virtual reality) Realidad aumentada (augmented reality) Mixed Reality GxC-Introducción A. García-Alonso

Análisis-Sintesis ¿campos disjuntos? Estudios virtuales de TV (www.brainstorm.es) Mezcla imagen real y sintética (cine tomas previas) Interfaz de usuario (Minority Report) GxC-Introducción A. García-Alonso

... aplicaciones Análisis : topografía, espacio, movimiento actores, medicina, huellas digitales, matrículas, robótica, fotografía, posicionamiento automático, etc. Síntesis : publicidad, cine, artes gráficas, ingeniería, investigación científica, interfaces de máquinas, entrenamiento de operadores (sistemas y vehículos) presentar con vídeo GxC-Introducción A. García-Alonso

Estructura conceptual de los GxC Modelado Geometría / topología Material, textura Cosmos-Blaxxun… vs. Quicktime Libertad de movimiento vs. Realismo Modelo geométrico 3D vs. Textura (foto) 2D Animación: variación en el tiempo Posición: objetos, luces, cámaras Formas (morphing) Propiedades Visualización ( siguiente ... ) Interacción (Input : Interfaz de usuario) GxC-Introducción A. García-Alonso

... Visualización Respuesta, coste de generación Interactivo, simulación No interactivo (realista ¿?) Qué superficie se ve en este píxel (qué color se asigna) GxC-Introducción A. García-Alonso

Utilidades Distinguir : Distinguir estándares Ficheros (estructuras de datos, sintaxis, semántica) Librerías, APIs, Toolkits Scene graphs Motores Distinguir estándares “de facto standard”, industrial standard Estándar oficial (ISO, ANSI, CEN, UNE, DIN ) Irán apareciendo en distintos capítulos Ahora nuestro objetivo es insistir en que : Al encontrar esas utilidades hay que entender para qué sirve cada una y conocer su área de aplicación GxC-Introducción A. García-Alonso

Arquitectura básica Procesadores (reparto de tareas, cuellos de botella) CPU(s) Tarjeta(s) gráfica Bus Frame Buffer Nº píxeles En cada píxel (índice, 8bits, RGB, alpha, z-buffer, doble, estéreo) Microsoft Windows : popupmenu de “Display” Monitor Sistemas de entrada GxC-Introducción A. García-Alonso

Conceptos de interacción Técnicas: Petición (request) Muestreo (sample) Sucesos o eventos (events) Sistemas gobernados por eventos El control lo dirige un sistema centralizado Asociamos procedimientos a sucesos : callbacks Se verá con ejemplos prácticos (glut, en OpenGLprimer) GxC-Introducción A. García-Alonso

Gestor I/F de usuario Tareas : captar input  generar feedback Gestión entrada :h/w & s/w Gestión imágenes 3D Actualización del frame buffer (realimentación gráfica) Sistemas gestión de la entrada Ventanas con contenido 3D en sistemas 2D (ratón y teclado) Microsoft Windows : MFC, librería glut, Direct Input The X Window System : Graphic Context, Drawing Area Otros Full screen “pantalla completa” (en estéreo es obligado) h/w para i/o y s/w de i/f específicos Gestión imágenes 3D (bajo y alto nivel) … en Control : realimentación GxC-Introducción A. García-Alonso

... Gestión imágenes 3D “Bajo nivel” “Alto nivel” … Tareas Gestión “en serie” de los elementos de la escena Elementos de la escena Primitivas gráficas “Atributos” (≠ edición imágenes) Variables de estado  Generación imagen Sistemas OpenGL Direct 3D “Alto nivel” … GxC-Introducción A. García-Alonso

... (... Gestión imágenes 3D) “Alto nivel” (diversos niveles) Tareas Gestión global de los elementos de la escena Árbol escena Carga/descarga de memoria Gestión elementos no visibles Elección del modelo geométrico: Nivel detalle, Textura Elección de la técnica de presentación (rendering) Sistemas Java 3D Inventor Performer [ Fahrenheit, Hewlett Packard ]  R.I.P. GxC-Introducción A. García-Alonso

Scan conversion (Diapositivas) ACM educational set 1993 (a) Ecuación de la línea DDA Digital Differential Analyser Bresenham (control del error) Otras aplicaciones de esta idea GxC-Introducción A. García-Alonso