INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS GUADALAJARA

DATOS GENERALES

Cb-95-006. GRÁFICAS COMPUTACIONALES

(Requisito: Haber aprobado: Cb00831, Cb00851)

Fecha de apertura: abril de 2001

CARACTERÍSITICAS DEL CURSO:

Es un curso introductorio a las gráficas computacionales, en el que se hace énfasis en las distintas técnicas de modelado geométrico y procedural utilizadas para representar gráficas vectoriales. Durante el curso el estudiante desarrolla aplicaciones gráficas 3D e interactivas, utilizando librerías gráficas conocidas como OpenGL, OpenInventor o Java3D. Se espera que los alumnos desarrollen aplicaciones en la que utilicen gráficas 3D.

OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA:

Al final este curso se espera que el alumno:

1. Conozca el proceso de representar un objeto 3D como una gráfica vectorial en el display 2D de la computadora.
2. Conozca las distintas técnicas de modelado utilizadas en gráficas 3D.
3. Integre los conocimientos de distintos cursos de su carrera al desarrollar sus aplicaciones gráficas. Entre otros: Matemáticas, Física, ED, Métodos Numéricos, Programación Orientada a Objetos, etc.
4. Sea capaz de desarrollar aplicaciones con gráficas 3D, utilizando alguna de las librerías gráficas conocidas como OpenGL, OpenInventor o Java3D.

TEMAS Y SUBTEMAS

1. Introducción

1.1. Historia de las gráficas

1.2. Panorama de las gráficas computacionales 3D

1.3. Bibliotecas gráficas 3D

1.4. OpenGL, OpenInventor o Java3D

2. Fundamentos de Gráficas Computacionales

2.1. Sistemas Coordenados

2.2. Geometría Computacional

2.2.1. Vectores y Sistemas Coordenados

2.2.2. Puntos, Segmentos, Polígonos

2.2.3. Envolvente Convexa

2.2.4. Triangulación de Polígonos

2.3. Transformaciones 3D

2.3.1. Matrices

2.3.2. Traslaciones, Rotaciones y Escalamientos

2.3.3. Coordenadas Homogeneas

2.4. Proyecciones y Vistas

2.4.1. Transformaciones de Vista

2.4.2. Transformaciones de Perspectiva

2.4.3. Modelos Wire-Frame

2.5. Eliminación de Superficies Ocultas

3. Técnicas de Modelado Geométrico

3.1. Modelado Poligonal

3.1.1. Modelado con Lista de Vértices

3.1.2. Modelado con Lista de Aristas

3.1.3. Modelado Manual

3.1.4. Laser-Ranger

3.2. Modelado Paramétrico

3.2.1. Paramétricas de Primitivas

3.3. Modelado de Sólidos

3.3.1. Tecnología CSG

3.3.2. Modelado Generativo y Técnicas de Barrido

3.4. Modelado Volumétrico

3.4.1. Voxeles

3.4.2. Modelado con BSP-Trees

METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE:

• Exposición interactiva de los distintos temas por el profesor utilizando la técnica de la pregunta.
• Talleres interactivos de programación en compuaula guiados por el profesor
• Exposición de proyectos de investigación por parte de los alumnos
• Exposición de ejercicios, problemas y proyectos de programación por parte de los alumnos

EVALUACIÓN SUGERIDA

45% 3 Parciales (15% cada uno)

20% Ex. Final

35% Tareas y proyectos

LIBRO DE TEXTO:

Donald Hern. Computer Graphics. Second Edition Prentice Hall

LIBROS DE CONSULTA:

• James Foley. Introduction to Computer Graphics. Addison Wesley
• Allan Watt. 3D Computer Graphics. Addison Wesley
• The Art of 3-D Computer Animation and Imaging
• Angel, ``Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with OpenGL'', Addison
• OpenGL Programming Guide & Reference Manual Addison Wesley
• Inventor Mentor & Toolmaker Addison Wesley
• The Java 3D API Specification.

SOFTWARE DE APOYO:

• C/C++ con OpenGL o un toolkit que funcione con OpenGL, ó
• C++ y COIN (OpenSource OpenInventor), ó
• Java (JDK1.2 o superior) con Magician (OpenGL para Java) , ó
• Java(JDK1.2 o superior) con Java 3D 1.2 o superior.

PERFIL DEL MAESTRO:

Profesor con maestría en el área de computación, preferentemente con experiencia en el desarrollo de aplicaciones gráficas 3D con OpenGL, OpenInventor, Java3D ó VRML.