Programa del Curso

Programa del Curso

Tema 1. Introducción a los Gráficos por Computador. Bibliografia Básica.

Aplicaciones y usos de los Gráficos por Computador.

Ejemplos relevantes y ámbito de aplicación.

Historia de los Gráficos por Computador.

Fuentes de información: revistas, libros, CDs, sitios web. Software gratuito y comercial.

Enfoque del curso.

Video: Ilusiones virtuales (1.5 horas)

Tema 2. Hardware y Software para Gráficos por Computador.

Tarjetas gráficas.

Software gratuito:

visores web y de VRML (CosmoPlayer, AppletViewer)

APIs gráficas (OpenGL, DirectX, Java3D),

ray tracing (POVray, ray-tracer).

Software comercial: Maya, RenderMan, 3D Studio Max, LightWave).

Tema 3. Algoritmos básicos para Gráficos por Computador.

Transformaciones 2D y 3D.

Matrices de transformación.

Algoritmos de línea: DDA, algoritmo de Bresenham.

Algoritmos de clipping.

Algoritmos de líneas y superficies ocultas. Algoritmo del pintor, Z-buffer.

Práctica 1: Matrices de transformación.
Práctica 2: Algoritmo de Bresenham.

Tema 4. Modelado Geométrico: Curvas y superficies.

Sistemas de representación: implícitas, explícitas y paramétricas.

Curvas y superficies de forma libre: de Bézier, Bsplines y NURBS.

Algoritmos básicos:

subdivisión

elevación de grado

elección de nodos

refinamiento

eliminación de nodos

Algoritmos avanzados:

intersección

blending

offset

Ultimas tendencias: T-NURBS, T-NURCCS.

Práctica 3: Curvas y superficies de Bézier.
Práctica 4: Curvas y superficies Bspline.
Práctica 5: GUI avanzada en Matlab para curvas y superficies de forma libre.

Video: Curvas y superficies de forma libre.

Tema 5. Renderizado: modelos de iluminación.

Fundamentos del renderizado.

Modelos de polígonos:

alambres

de caras y vértices

planos

otros modelos

Modelos básicos de iluminación.

Iluminación ambiente

Iluminación difusa

Iluminación especular

Efectos de distancia.

Algoritmos básicos:

flat

gouraud

phong

Ray tracing.

Radiosidad.

Práctica 6: GUI avanzada en Matlab para modelos de iluminación.

Tema 6. Texturizado.

Conceptos básicos de texturizado.

Texture mapping

Bump mapping

Environment mapping

Fractales.

Sistemas de funciones iteradas.

L-sistemas.

Otros métodos.

Ejemplos avanzados.

Práctica 7: Fractales: sistemas de funciones iteradas.
Práctica 8: Texturizado.

Tema 7. Gráficos por Computador avanzados.

Transparencia.

Multiresolución.

Niebla.

Reflexiones.

Simulación de fenómenos naturales: agua, fuego, etc.

Práctica 9: Simulación del agua.

Tema 8. Animación por computador.

Fundamentos de la animación por computador.

Animación geométrica.

Key framing.

Cinemática directa e inversa.

Animación basada en scripts.

Práctica 10: Sistemas de partículas.

Tema 9. Humanos virtuales.

Modelado de humanos virtuales.

pelo

piel

articulaciones

Animación del comportamiento.

Inteligencia artificial.

Modelos cognitivos.

Ultimas tendencias

Los Sims

Second Life

Animación de multitudes

Tema 10. Interfaces Gráficas de Usuario. Multimedia. Realidad Virtual.

Interfaces Gráficas de Usuario (GUIs).

Ejemplos en Matlab.

Entornos multimedia.

Creación de una GUI.

Realidad Virtual

entornos inmersivos

entornos proyectivos

entornos hibridos

Aplicaciones de la Realidad Virtual

Realidad Aumentada

Práctica 11: Creación de una GUI.

Tema 11. Formatos gráficos.

Gráficos vectoriales.

Gráficos de mapa de bits.

Formatos:

JPEG

Metafiles

Formatos de compresión de video:

MPEG1

MPEG2

MPEG4

Formato AVI

Formatos de compresión de audio: MP3.

Compresión fractal.

Formatos industriales:

IGES

CATIA

Práctica 12: Formatos MPEG y MP3.
Video: Formatos industriales.

Tema 12. Gráficos para la Web.

Formatos GIF y JPEG.

Librerias gráficas para la Web.

Web 3D

Visualización de datos mediante gráficos por computador.

Ultimas tendencias.

Práctica 13: Creación de una página web con contenido gráfico.
Práctica 14: Realidad virtual. Creación y navegación por una escena en VRML.