Cursos de Doctorado

Gráficos por Computador y CAGD.

Aplicaciones en la industria.

Profesor responsable: Andrés Iglesias
Phone:  +34-942-201723
Fax:      +34-942-201703 
e-mail: iglesias@unican.es 		Lugar: Aula de Doctorado
Dpto. de Matemática Aplicada y Ciencias de la Computación
Primera Planta, Edificio Nuevo de E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos 
Fecha de impartición: Segundo Cuatrimestre

Acerca del curso
 

Horario
Programa
Prácticas
Sesiones de video  Material Evaluación

Horario

Este curso se imparte durante el segundo cuatrimestre, en bloques de dos horas y media a tres horas. El horario final del curso se decide después de una reunión con todos los asistentes al mismo.

Programa

El programa del curso es el siguiente:
 

  1. Introducción a los gráficos por computador. Aplicaciones y ejemplos.

    2. En este epígrafe se ilustran las variadas aplicaciones de los gráficos por computador, incluyendo una sesión de vídeo de hora y media sobre la historia de los gráficos por computador.


  2. Algoritmos de línea. Curvas y superficies paramétricas.

    3. En este tema se introducen los problemas de de dibujado de líneas en pantalla así como los algoritmos de líneas ocultas. En la segunda parte del tema se describen los problemas de interpolación y aproximación, así como algunos algoritmos para resolverlos. Por último se introducen las curvas y superficies definidas en forma paramétrica, así como sus ventajas e inconvenientes con respecto a otros tipos de representación.


  3. Curvas y superficies de Bézier. Propiedades. Caso racional.

    4. Se describen las curvas y superficies de forma libre, de las cuales las de Bézier son un caso particular muy importante desde el punto de vista histórico. En este tema se discuten las propiedades matemáticas de estas curvas y superficies, así como algunos algoritmos útiles, como subdivisión, elevación de grado, etc. Se proponen prácticas por computador sobre los tópicos tratados en este capítulo.


  4. Curvas y superficies B-spline. Caso racional: NURBS.

    5. Se analizan las curvas y superficies B-spline, de lejos las más utilizadas en diseño, analizando el comportamiento de las funciones básicas, así como el control local que permiten. Se discute el caso racional que da lugar a las curvas y superficies NURBS. Se proponen prácticas por computador sobre los tópicos tratados en este capítulo.


  5. Modelos básicos de iluminación.

    6. Se discuten los algoritmos básicos de iluminación, (flat, gouraud, phong) describiendo los componentes que intervienen en este proceso: iluminación ambiente, especular, difusa, etc. Asmismo, se analizan los distintos métodos de iluminación global, que tienen en cuenta la iluminación indirecta (radiosidad, ray-tracing, etc.) Se proponen prácticas por computador sobre los tópicos tratados en este capítulo.


  6. Texturas. Texture mapping y bump mapping.

    7. En este capítulo se discuten las distintas formas de aplicación de texturas sobre una superficie (texture mapping, bump mapping) así como los ámbitos de aplicación de cada una de ellas.


  7. Ficheros industriales.

    8. El tema aborda las distintas formas de almacenar la información geométrica presente en los modelos industriales. En particular, se analiza el formato IGES, sin duda el más popular en la industria. Se proponen prácticas por computador sobre los tópicos tratados en este capítulo.


  8. Aplicaciones en la industria.

    9. Se analizan igualmente distintos problemas matemáticos relacionados con la manipulación industrial de curvas y superficies, como el blending, el cálculo de offsets, la determinación de las trayectorias de mecanizado, el cálculo de intersecciones, aplicaciones de la implicitación, etc. Se incluye una sesión de video sobre el papel de los gráficos por computador en el diseño industrial.


  9. Tópicos avanzados en gráficos por computador.

    10. Se discuten las últimas técnicas de animación del comportamiento, realidad virtual, etc.

Prácticas

Durante el curso se realizarán el siguiente conjunto de prácticas:
 

  1. Curvas de Bézier.
  2. Curvas B-spline.
  3. Superficies de Bézier.
  4. Superficies B-spline.
  5. Modelos de iluminación.
  6. Ficheros industriales.
Las prácticas se realizarán mediante el programa CG-CAGDTutor implementado sobre Matlab.

Sesiones de video

Durante el curso habrá 3 sesiones de video :
 

  1. Historia de los Gráficos por Computador. Aplicaciones.
  2. Gráficos por Computador en la Industria del Automóvil.
  3. Imagina'2000.

Material

Los siguientes

  1. Bezier curves and surfaces (20 slides, 656 Kb, .pdf format).
  2. Bspline and NURBS curves and surfaces (11 slides, 556 Kb, .pdf format).
  3. Line Algorithms for Computer Graphics (13 slides, 136 Kb, .pdf format).
  4. Illumination models for Computer Graphics (26 slides, 779 Kb, .pdf format).
  5. Texture models for Computer Graphics (20 slides, 3.7 Mb, .pdf format).
  6. Industrial Formats in Computer Graphics (5 slides, 110 Kb, .pdf format).
  7. Using high-level programs (Mathematica, Matlab) for Computer Graphics (17 slides, 948 Kb, .pdf format).
  8. Some relevant bibliography in Computer Graphics (8 slides, 1.4 Mb, .pdf format).


Evaluación

La evaluación del curso consiste en la presentación de un trabajo relacionado con uno o más de los tópicos estudiados durante el curso.
 
 
 

Last update: 10 Abril.2002