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Asignaturas - Facultad de Informática de Barcelona - FIB - Universidad Politecnica de Cataluña - UPC - BarcelonaTech
Masters in Computer Science and Engineering
Grado en Ingeniería en informática
Versió en Català | English version
VIG - Prerrequisito para la EI , ETIG , ETIS
La asignatura tiene como primer objetivo que el estudiante conozca los principios fundamentales para la modelización de objetos y de escenas, especialmente las mallas de triángulos, dado que éste es el esquema de representación más utilizado en los sistemas gráficos interactivos. Son objetivos complementarios que el estudiante conozca los principios de la realidad virtual y de la animación por computador, así como sus aplicaciones.
Conocer los principales modelos geométricos y de escenas utilizados en un sistema gráfico interactivo, así como su ámbito de aplicabilidad.
Conocer las principales técnicas para crear modelos de sólidos, su complejidad y principales algoritmos relacionados.
Conocer los principales algoritmos relacionados con la gestión y manipulación de mallas de triángulos: compresión, simplificación, creación.
Conocer los conceptos fundamentales y aplicaciones de la realidad virtual, los dispositivos y técnicas de interacción y de proyección inmersiva y las técnicas para la aceleración de las visualizaciones interactivas.
Conocer los principios básicos de las técnicas de animación por computador y su ámbito de aplicabilidad.
Conocer los principales formatos de codificación textual de escenas y su utilización desde un navegador convencional.
Diseño y programación de aplicaciones sencillas de navegación en entornos de realidad virtual utilizando librerías gráficas.
Programación de aplicaciones gráficas interactivas en diferentes ámbitos de aplicabilidad como diseño asistido por computador, animaciones sencillas y juegos por computador.
Capacidad para integrarse en un grupo de trabajo que desarrolle aplicaciones que requieran utilizar técnicas de realidad virtual, tanto para la evaluación de la complejidad del diseño de la escena y de la aplicación como para su programación.
Capacidad para evaluar las prestaciones del hardware específico de realidad virtual.
Capacidad para incorporarse a un grupo de trabajo de diseño de videojuegos y de animaciones (con el complemento de la asignatura "visualización avanzada").
Capacidad para diseñar sistemas, componentes o procesos que se ajusten a unas necesidades, utilizando los métodos, técnicas y herramientas más adecuadas en cada caso.
Capacidad de iniciativa: ser resolutivo, saber tomar decisiones y actuar para solucionar un problema.
Capacidad de adaptación: Saber cambiar para afrontar de forma activa nuevas situaciones derivadas de cambios organizativos o tecnológicos.
Capacidad para trabajar en equipos de cariz multidisciplinar.
Capacidad para relacionar y estructurar información de varias fuentes, para integrar ideas y conocimientos.
Capacidad para estructurar un documento técnico.
Apertura y curiosidad intelectual.
Otras horas fuera del horario fijado
Sistemas de Modelado Geométrico.
Presentación de la asignatura. Definición de sistema de modelado geométrico. Aplicaciones. Modelos geométricos: propiedades y clasificación (sólidos, superficies y volumen). Introducción a la estructuración de escenas.
Triangulación de modelos geométricos y visualización con el entorno gráfico implementado en la asignatura VIG.
Actividades de laboratorio adicionales:
Estudio del material suministrado y resolución de los ejercicios propuestos.
Esquemas de representación de sólidos.
Propietats dels sòlids rígids. Esquema de representació per fronteres: exemples d'estructuració, algoritmes per a la creació per escombrat, per a la interrogació i per a realització d¿operacions booleanes. Altres esquemes: CSG, descomposició espaial, octrees.
Presentación de la primera práctica que se estructurará en diferentes sesiones y que consistirá globalmente en completar la programación de una aplicación de creación de objetos por subdivisión recursiva y generación de las correspondientes mallas de triángulos.
Actividades de laboratorio adicionales:
Análisis del guion de la práctica y del software suministrado. Completar el diseño correspondiente a las sesiones de este tema y, si se tercia, su programación. Es fundamental para el desarrollo de las sesiones de laboratorio la preparación de la práctica fuera de horas de terminal.
Caracterización de las mallas de triángulos. Técnicas de creación. Codificación de las mallas de triángulos. Introducción a la simplificación, edición y suavizado de mallas de triángulos. Algoritmos para la triangularización de poliedros.
Presentación del software requerido y completar la programación de la primera práctica con la generación y la edición de objetos representados por mallas de triángulos. Algoritmos de modificación y re-mallado en tiempo real.
Actividades de laboratorio adicionales:
Análisis del guion de estas sesiones y del software suministrado. Completar el diseño de la aplicación y, si se tercia, su programación. Es fundamental seguir el guion de la práctica y utilizar el tiempo de estudio indicado. Realizar un manual técnico y de usuario y la entrega de la primera práctica.
Arquitectura de un sistema de realidad virtual. Aplicaciones. Periféricos específicos de proyección inmersiva. Visión estereoscópica. Periféricos específicos para la interacción. Técnicas de interacción. Introducción a las técnicas de aceleración de la visualización: niveles de detalle, visibilidad. Estructuración de escenas y cálculo de colisiones.
Utilización de diferentes sistemas de realidad virtual. Técnicas inmersivas basadas en proyección. Sensores de seguimiento (vista y manos). Dispositivos de interacción implícita. Uso de las técnicas de modelado: multi-resolución y recortado de oclusión.
Actividades de laboratorio adicionales:
Completar el diseño de la aplicación de edición de mallas a partir del material suministrado. Completar, si se tercia, la programación.
Introducción a la animación por computador.
Concepto de animación por computador. Aplicaciones. Clasificación de las técnicas existentes. Algoritmos para la animación de sólidos rígidos. Algoritmos para la realización de metamorfosis entre imágenes. Introducción a los modelos deformables.
Presentación del guion de la tercera práctica que consistirá en completar la programación de una técnica de animación de mallas de triángulos basada en esqueletos.
Actividades de laboratorio adicionales:
Análisis del guion de la práctica y del software suministrado. Completar el diseño de la aplicación. Es fundamental la realización de este estudio para completar satisfactoriamente la práctica en las sesiones de laboratorio. Realizar un manual de usuario y la entrega de la tercera práctica.
Introducción a los juegos por computador.
Estructura de una aplicación. Requisitos de interacción y de estructuración de escenas.
Horas adicionales dedicadas a la evaluación
Total horas de trabajo para el estudiante
La metodología docente que se seguirá estará basada en clases semanales de teoría (3h) y de laboratorio (2h). En las clases de teoría se introducirán los conceptos de la asignatura y se realizarán ejercicios que ayudarán al logro de los conceptos y al desarrollo de las prácticas que se realizarán en las sesiones de laboratorio.
Las sesiones de laboratorio, fundamentalmente, consistirán por parte del profesor en presentar el guion de las prácticas estructuradas en sesiones y los conceptos relacionados con el software a utilizar. Los estudiantes deberán completar el diseño y la programación de diferentes aplicaciones ligadas con los contenidos de la asignatura. Para facilitar su desarrollo se suministrarán esqueletos de las aplicaciones, que estarán parcialmente programadas.
Los guiones específicos serán publicados con antelación. La realización de las prácticas se desarrollará en grupos de dos alumnos.
* Un examen parcial (Nota_parcial) que consistirá en preguntas concisas y/o problemas sencillos, realizado en horas de clase.
* Un examen final (Nota_examen) que consistirá en preguntas concisas y/o problemas sencillos, en la fecha que indique la Facultad.
Adicionalmente, existirá una nota para la realización de las prácticas (Nota_pract) que se obtendrá a partir de la evaluación continua de la entrega de las prácticas propuestas. Para efectuar las entregas se utilizarán los mecanismos existentes en el Racó de la asignatura. No entregar una práctica comporta una nota de cero de esta práctica.
La nota de curso se calculará a partir de las notas anteriores según la siguiente fórmula:
Nota_curso = 0,4 * Nota_examen + 0,3 *Nota_parcial + 0,3*Nota_pract
Andújar, C., Brunet, P., Fairén, M., Navazo, I., Vinacua, A. Informàtica Gràfica. Un enfocament Multimèdia (Apunts de l'assignatura en CD)., CPET, 2002.
Alan Watt 3D computer graphics, Addison-Wesley, 2000.
Akenine-Möller, T. y Haines, E. Real-Time Rendering, A.K. Peters, 2002.
Alan Watt and Fabio Policarpo 3D games, Addison-Wesley, 2001-2003.
David Luebke ... [et al.] Level of detail for 3D graphics, Morgan Kaufmann, 2003.
Alan Watt, Mark Watt Advanced animation and rendering techniques : theory and practice, Addison-Wesley, 1992.
William R. Sherman, Alan B. Craig Understanding virtual reality : interfaz, application, and design, Morgan Kaufmann Publishers, 2003.
Christoph M. Hoffmann Geometric and solid modeling : an introduction, Morgan Kaufmann, 1989.
La asignatura obligatoria Visualización e Interacción Gráfica. Se recomienda la realización de la asignatura optativa GEOC como complemento de esta.
Acceso a los estudios
Plan de estudios Grado
Trabajo de Fin de Grado
Ingeniería Técnica en Informática de Gestión
Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
Proyecto final de carrera
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