会津大学 - The University of Aizu

授業の概要

本授業はコンピュータと情報技術の重要な応用であるコンピュータグラフィックスについて学習する。コンピュータグラフィックスは人間の目で見た物体をコンピュータで立体的画像を作成する技術であり、下記の分野で応用されている。
CAD (Computer-aided design):機械設計、建築設計、回路設計など。
Computer art:　コンピュータ芸術、コマーシャルなど。
娯楽：　映画制作、アニメ、ゲームなど。
バーチャルリアリティ：フライトシミュレーション、手術支援など。
可視化：ゲノム構造、人体モデルなど。

授業の目的と到達目標

本授業はコンピュータグラフィックスについて、基礎理論と実践力の両方を身に付けること。

授業スケジュール

講義：
第１回：CGの基本概念、準備（基礎数学、C言語）
第２回： OpenGL入門 (簡単な２Ｄの CGを描くようになる)
第３回： ３Dビューイングの基本原理（簡単な３DのＣＧを描くようになる）
第４回：モデル・ビュー変換ー 基礎編（複雑な３DのＣＧを描くようになる）
第５回：モデル・ビュー変換ー応用編（複雑な３DのＣＧを描くようになる）
第６回： カラーとＬｉｇｈｔモデル（白黒のCGからカラーのCGへ）
中間試験
第7回： シェーディングモデル（より真実感のあるCGを描くようになる）
第８回：テクスチャマッピング（高度なリアル感のCGを描くようになる）
第９回： 形状モデリングとデータ構造（複雑なCGを描くため必要）
第10回： アニメーション（CGはさらに面白くなる）
第11回：自由曲線・面-Ｂｅｚｉｅｒ（プロ並みの形状設計は可能になる）
第12回：自由曲線・面-ＮＵＲＢＳ（最もよく使われる形状設計を学習する）
復習（予備用）
期末試験

演習：
演習は３課題を与えられます。課題の１問目は演習時間内、２、３問目は次の週の演習の始めにTAに見てもらい、採点を行う。１問目は出席の代わりになります。

演習0 ：去年の優秀作品の回覧／プログラムコンパイルの環境設定
演習１ ：OpenGL/GLUT を使ってみる。図形を描いてみる。
演習２ ：三次元空間内における視点、カメラについて。
演習３ ：モデル変換
演習４ ：モデル変換（２）：モデル変換の組み合わせ
演習５ ：色とシェーディング・ライトとマテリアル
演習６ ：色とシェーディング・ライトとマテリアル(2)
演習７ ：ブレンディング
演習８ ：テクスチャマッピング
演習９ ：アニメーション
（プロジェクト 開始）
演習９ ：形状モデルとデータ構造
演習10 ：自由曲線と自由曲面 ベジェ
演習11 ：NURBS
演習12：プロジェクト最終回、プロジェクト評価）

授業で使う教科書

魏大名他、「情報処理学会編集　IT Text コンピュータグラフィックス」、株式会社オーム社