授業科目

コンピュータグラフィックス
Computer Graphics

担当者

教授   張 善俊
前 金4

単位

2

到達目標

コンピュータグラフィックスの基本原理を理解し、OpenGLなどを使って簡単なCGを作成できるようにすること。

授業内容

コンピュータグラフィックスは、マルチメディアの中核であり、コンピュータを利用して画像を作成する技術の総称である。この講義ではC言語の初歩程度の予備知識で画像生成を行うことを目的に、CGのしくみをその初歩から解説し、単に既存のCGソフトを使って画像をつくるのではなく、CGの基礎を理解することによって、自分で発想した画像を、パソコンなどの簡易な装置で基本部から生成できるよう基礎理論から簡単なCG作成の方法について講義する。

授業計画

本講義は毎回100分、計14回の授業を行う。各回の講義内容は次のよう予定している。毎回は講義資料をネット上に配布し、受講生が自習・復習をそれぞれ1時間行うことが望ましい。本講義では、OpenGLのプログラミングツールを利用するが、受講生達は、プログラミングの復習とOpenGLによるプログラミングの課題を講義後で行うことが要求される。毎回の授業では、授業内の小テストを行い、テストの出来具合を元に復習をするようにしてほしい。

1)マルチメディア表現とコンピュータグラフィックス
2)2次元CGの基礎(ベクトル画像表現とビットマップ画像表現、Bresenham'sアルゴリズム)
3)CGの数学基礎(三角関数、極座標系、3次元座標系、ベクトル演算、マトリックス演算)
4)CGの仕掛けとレーキャスト
5)実習:OPENGLの紹介
6)座標変換、ビュー変換、行列変換
7)3次元形状モデリング(ソリッドモデル、メッシュのデータ構造、境界表現、自然物体のモデリング、フラクタル)
8)自由曲線と自由曲面(曲線と曲面の一般表現及び数学基礎、曲線と局面の連続性)
9)隠面消去(可視化面と不可視か面、隠面消去法、影の表示)
10)シェーディングとマッピング(シェーディングモデル、反射、屈折、スムーズシェーディング、テクスチャマッピング)
11)レイトレーシングおよびボリュームレンダリング、
12)アニメーション(モーフィング、線形ワーピングと非線形ワーピング、キーフレーム、モーションブラ)
13)CGとカラーモデル(加法混色、減法混色と表色系、カラーマネジメント)
14)変形CGの造形的要素とCGの展望及び総合演習

授業運営

基礎概念と応用課題を交互して進む。アクティブランキング。

評価方法

期末試験の成績とレポートの状況、内容を総合して採点する。
CGの作品を独自に作って提出すると最終成績から総点が100を超えない範囲で加点する。講義を4回以上欠席したものは評価の対象としない。

オフィスアワー

月曜日10:00から18:00まで6号館の215室

使用書

『コンピュータグラフィックス』第3[CG-ARTS協会]2008年3月

参考書

『CG標準テキストブック』[CG-ARTS協会]平成14年
林武文 加藤清敬『OpenGLによる3次元CGプログラミング』[コロナ社]2005
前川佳徳『コンピュータグラフィックス』

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