A. UNIDAD ACADÉMICA PRESTADORA DEL SERVICIO FACULTAD: DEPARTAMENTO: Ingeniería Ingeniería de Sistemas B. IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Computación Gráfica CÓDIGO: 40040008 NÚMERO DE CRÉDITOS: 3 FECHA DE INICIO AA MM DD AA MM DD FECHA FINAL DE CLASES: DE CLASES: 2010 1 25 2010 5 22 INTENSIDAD HORARIA 4 HORAS AL SEMESTRE: 64 SEMANAL: HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE: 128 C. INFORMACIÓN DEL PROFESOR NOMBRE: Hugo Franco Triana TELÉFONOS: 300 238 4553 EXT: DIR. ELECTRÓNICA: hugo.franco75@gmail.com FACULTAD: Ingeniería DEPARTAMENTO: Sistemas ÁREA PROFESIONAL: MAESTRÍA: LÍNEA O ÁREA DE INVESTIGACIÓN: Modelamiento y Simulación, Ciencias de la Computación ATENCIÓN A ESTUDIANTES: Hora: Viernes, 9 a 11:30 Lugar: Sala de profesores, Ing. de Sistemas D. TEXTOS, LECTURAS Y MATERIALES TEXTO GUÍA Hearn, Donald y Baker, M. Pauline. Gráficos por Computadora con OpenGL. Tercera Edición. ed. Pearson TEXTOS DE CONSULTA OpenGL(R) Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL(R), Version 2.1, Dave Shreiner et al. 1 Addison-Wesley Professional; 6 edition (August 9, 2007), ISBN-10: 0321481003 2 International Business Machines Corporation (IBM), OpenGL Reference Manual Foley, van Dam, Feiner, Hughes, and Phillips, Introduction to Computer Graphics, Addison-Wesley, 1994. ISBN 0-3 201-60921-5 Mortenson, M. Mathematics for Computer Graphics Applications. Industrial Press, Inc.; 2 edition (January 11, 4 1999), ISBN-10: 083113111X 5 Watt, A. 3D Computer Graphics, Addison Wesley, 2000. ISBN-10: 0201631865 Página 1 de 5
LECTURAS SUGERIDAS Andreas Lagotzki from scratch while learning OpenGL programming, NeHe's online OpenGL tutorials http://www.blender.org/ E. PROGRAMA DE TRABAJO OBJETOS DE ESTUDIO: Estudiar los principios de la generación de modelos gráficos realistas por computador de objetos físicos bidimensionales y tridimensionales para facilitar el análisis de datos en problemas de ingeniería y ciencias afines donde son indispensables. Estudiar los conceptos, métodos y algoritmos que permitan la visualización 'realista' en computador de modelos (objetos) bidimensionales y tridimensionales. COMPETENCIAS: Identifica las herramientas tecnológicas de hardware y software para la captación, análisis, procesamiento y generación de archivos multimediales. Aplica correctamente las tecnologías gráficas acorde a las necesidades y recursos del entorno empresarial. Combina las estructuras de datos, y de programación con las matemáticas para construir herramientas gráficas más eficientes y veloces. Identifica nuevos campos de acción para la aplicación de estructuras gráficas. UNIDAD No.1: Introducción a la Computación Gráfica UNIDAD No. 2: Primitivas Gráficas CONTENIDO Aplicaciones, utilidad e interés de la computación gráfica Biología y fenómenos asociados a la percepción de imágenes Percepción del color (Cromatismo) Percepción de profundidad (Estereopsis) Percepción del movimiento y Persistencia de la Visión (POV) Física de la luz (óptica) Teoría y manejo del color digital Simulación de efectos ópticos por computador Trazo de primitivas geométricas La salida por pantalla (Geometría e Implementación). La pantalla como Proyección Analizador Diferencial Digital y Algoritmo de Bresenham para rectas Algoritmos de punto medio para elipses (circunferencias) Generalización de curvas (splines) Manejo de artefactos de discretización (Antialiasing) Adaptación a la geometría de la salida Recorte Relleno de primitivas gráficas (Polígonos) Transformaciones en el espacio bidimensional Despliegue de mapas de bits Representación Transferencias de bloques Página 2 de 5
UNIDAD No. 3: El Espacio Tridimensional UNIDAD No. 4: Introducción a la animación e interactividad Muestreo Transformaciones sobre mapas de bits Geometría del espacio 3D Puntos, rectas, vectores, polígonos, mallas (wireframes) Proyecciones (isométrica, perspectiva) Transformaciones geométricas, matrices como aplicaciones lineales, coordenadas homogéneas Representación en cuaterniones, optimización de transformaciones Proyección del espacio 3D en pantalla Simplificación poligonal Conversión por rastreo 3D Algoritmos de recorte Despliegue de Escenas Modelos de iluminación (Geometría) y sombras Algoritmos de traza de rayos (RayTracing) Iluminación por radiosidad Mapas de profundidad (z-buffer) Especificación y despliegue de materiales Sombreado difuso (Gouraud) Sombreado especular (Phong) Óptica e implementación de transparencias Mapeo de superficies Textura por mapas de bits Textura por modificación de la normal Textura por modificación de difusión, especularidad y opacidad Movimiento en el espacio tridimensional Discretización del movimiento Cuadros clave Métodos de Interpolación Métodos de extrapolación Trayectorias Detección de colisiones Física vectorial e interacción entre objetos Cinemática aplicada a la animación Estructuras jerárquicas (Emparentamiento y Rastreo) esqueletos y huesos Cinemática directa (DK) e inversa (IK) Aplicación jerárquica de transformaciones Simulación de comportamientos complejos Campos y deformaciones Cuerpos suaves Fluidos Sistemas de partículas Efectos volumétricos Agentes F. PARCELACIÓN Página 3 de 5
UNIDAD TEMÁTICA SESIONES Aplicaciones, utilidad e interés de la computación gráfica 1 Biología y fenómenos asociados a la percepción de imágenes 1 Física de la luz (óptica) Teoría y manejo del color digital 1 Simulación de efectos ópticos por computador 1 Trazo de primitivas geométricas 3 Adaptación a la geometría de la salida 1 Despliegue de mapas de bits 1 Evaluación Parcial ( / / ) 1 Geometría del espacio 3D 3 Proyección del espacio 3D en pantalla 2 Despliegue de Escenas 3 Especificación y despliegue de materiales Mapeo de superficies 3 Evaluación Parcial ( / / ) 1 Movimiento en el espacio tridimensional 3 Cinemática aplicada a la animación 3 Simulación de comportamientos complejos 4 Evaluación Final ( / / ) 1 G. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA DE LA ASIGNATURA Clase magistral Talleres dirigidos Proyecto final F. CRITERIOS DE EVALUACIÓN CRITERIOS HASTA PARCIAL 1 (30%) HASTA PARCIAL 2 (30%) PROY. FINAL (40%) Trabajos/Talleres 30,00% 30,00% 40,00% G. POLÍTICAS DE LA ASIGNATURA REGLAMENTO Uso de Teléfono Celular en Clase Uso de Videojuegos Inasistencia Retardos ACCIÓN POR INCUMPLIMIENTO USO DE EQUIPOS ELECTRÓNICOS Articulo 27 Parágrafo a. Retiro del Alumno del salón Articulo 27 Parágrafo a. Retiro del Alumno del salón ASISTENCIAS Y RETARDOS Articulo 22. Pérdida de Asignatura. Acumulación de fallas Al superar los 15 min. No ingresa al salón y por tanto se tomará como una inasistencia INCUMPLIMIENTO DE COMPROMISOS Página 4 de 5
Informes, exámenes, talleres Nota de cero (0.0) para el porcentaje señalado en dicho compromiso. PLAGIO Y COPIA Informes, exámenes, programas y sustentaciones Articulo 26 Parágrafo m. Nota Cero (0.0) CONSUMO DE ALIMENTOS Y DE CIGARRILLOS Consumo de alimentos en clase Articulo 27 Parágrafo a. Retiro de Alumno de salón Consumo de Cigarrillos en clase Articulo 27 Parágrafo a. Retiro de Alumno de salón TRATAMIENTO PROFESOR ALUMNO Y ALUMNO - PROFESOR Irrespeto Articulo 26 Parágrafo b. Retiro de Alumno de salón Página 5 de 5