コンピュータグラフィックスE (乃万 司)
科目名: コンピュータグラフィックスE (01) Computer Graphics E
担当教員: 乃万 司 (大学院情報工学研究院知能情報工学研究系) noma@ai.kyutech.ac.jp
対象分野科目 選択科目 2単位
3年 後期 月曜2限目 2101講義室
授業の概要
コンピュータグラフィックスの基本概念および要素技術について講義する。各種情報メディア中でのコンピュータグラフィックスの役割と、他のメディアとの統合法(マルチメディア表現)、さらに画像処理等との関連についても扱う。
カリキュラムにおけるこの授業の位置付け
コンピュータグラフィックスの基礎を理解させることを目的とする。1,2年次の「解析I」、「線形代数I」、「プログラミング」、「データ構造とアルゴリズム」、「プログラム設計」等の科目の履修を前提とする。また、「パターン理解」および「コンピュータビジョンA」をあわせて受講することをすすめる。
授業項目 (授業計画)
- (1) 各種情報メディアの特徴、CGの歴史、ラスターグラフィックスの原理
- (2) OpenGL入門
- (3) 2次元・3次元変換
- (4) 投影
- (5) ビューイングパイプライン
- (6) 階層モデル
- (7) 入力と対話
- (8) 隠面消去
- (9) シェーディングと影付け
- (10) 大域照明モデルとマッピング
- (11) モデリング
- (12) 曲線と曲面
- (13) アニメーション
- (14) これからのCG
- (15) 期末試験
- (2) OpenGL入門
授業の進め方
講義を中心とするが、内容の理解を深めさせるため、適宜プログラミングの演習課題を与え、レポートとして提出させる。
授業の達成目標 (学習・教育目標との関連)
この授業は、知能情報工学科の学習・教育目標(B)に掲げられている「人と計算機が協調する新しい知的情報処理のメカニズムの開発に従事する」ために、学習・教育目標(B-3)の一部として、「知的情報処理におけるメディア技術の基礎を理解する」ことを目標にする。具体的には以下の3項目を達成目標とする。
- (1) コンピュータグラフィックスの基礎概念を理解する
- (2) コンピュータグラフィックスの数学的基礎を理解し、必要な計算を実行できる
- (3) OpenGLなどを用いてグラフィックスプログラムを作成でき、基礎概念と言語の実装の関係を理解する
- (2) コンピュータグラフィックスの数学的基礎を理解し、必要な計算を実行できる
成績評価の基準および評価方法
上記に掲げた達成目標のうち、(1)および(2)に関しては、期末試験により評価する(50%)。(3)に関しては、レポートにより評価する(50%)。原則として再試験は行わない。
キーワード
コンピュータグラフィックス、座標変換、投影、隠面処理、レンダリング、モデリング、曲面、曲線、コンピュータアニメーション、OpenGL
教科書
以下の教科書を使用する他、必要に応じてプリントを配布する。
- コンピュータグラフィックス編集委員会(編): コンピュータグラフィックス, 画像情報教育振興協会
参考書
- 千葉、土井: 3次元CGの基礎と応用、サイエンス社
- エンジェル: OpenGL入門, ピアソン・エデュケーション
- Woo, et al: OpenGL Programming Guide, Addison-Wesley
- Foley, et al: Computer Graphics, Addison-Wesley
- Hearn, Baker: Computer Graphics, Prentice-Hall
- Rogers: Procedural Elements for Computer Graphics, McGraw-Hill