GC50701 インタラクティブCG 標準履修年次：３・４年専⾨・選択・2 単位 Interactive Computer Graphics 秋学期AB ⽊曜⽇３・４時限 7C202 担当教員：蔡東⽣概要「インタラクティブ」とは「双⽅向性」「対話式」という意味で，「インタラクティブである」とは , 例えばコンピュータのキーボードをタイプすれば画⾯に⽂字が表⽰され , マウスを動かせばポインタが動いたり線が引けたりする視覚的なコンピュータと⼈間のやりとりを意味します . ユーザの操作に対して即座に何らかの応答を返し , それをもとにユーザが次の操作を⾏うことができるような場合を , インタラクティブであると⾔います . 本授業では，コンピュータゲームのような，コンピュータ上のグラフィックス ( 以下 CG) を⼈間が「インタラクティブに」操作するためのUI,コンピュータグラフィック技術、バーチャルラリティー技術について学習します．画像合成、シェーディング、テクスチュアマッピング、レイトレーシング、キャラクタアニメーション、キーフレームアニメーション、物体形状モデリングなどを利⽤したモデリング、ボリューム表現などの内容を中⼼に学習します．学習・教育⽬標アバターなど最近の３D映画・映像の作成には映像とCGの合成は⽋くことのできないものになっている。これらのフォト・リアリスティックＣＧは、３次元モデルを作成して、照明・視点を決め、物体表⾯の陰影を決めることによりレンダリングと呼ばれる２次元スクリーンへの投影を⾏う。また、仮想現実間／VRは⾶⾏機の訓練シミュレータなど実世界で⽋く事のできないものになっている。本授業では、CGのインタラクティブ技術，UI設計、CGモデリング、レイトレーシング／シェーディング、キャラクタアニメーション、VR技術をカバーする。とくに、ＣＧ技術の進歩はめざましいものがあるので、最新のCG技術から実際的なモデリングとアルゴリズムを学習する。授業計画週講義内容第1週知覚 (Perception) ⾊彩 (Color) 第2週画⾯表⽰装置 (Displays) 画像処理 (Image Processing) 第3週変換 (Transformations) 階層モデル(Hierarchical Modeling) 第4週投影 (Projections) 隠⾯処理（Hidden Surfaces）第5週シェーディング（Shading）レイトレ（Ray Tracing）第6週アンチエイリアスと加速（Anti-alias and Acceleration）テクスチャマッピング（Texture Mapping) 第7週媒介変数⾯表⽰（Parametric Surfaces）パーティクルシステム（Particle Systems）第8週アニメーション原理（Animation Principles）アニメーション(Animation) 第9週細分割（Subdivision）科学技術可視化（Scientific Visualization）第 10 週インタラクティブCG作品発表教材・参考書等教材：配布資料，ＣＧアーツ協会、コンピュータグラフィックス参考図書： Foley, van Dam, Feiner, Hughes. Computer Graphics Principles and Practice, Second Edition in C. Addison Wesley, 1996. Edward Angel, Interactive Computer Graphics: A top-down approach with OpenGL, Third Edition. Addison Wesley, 2003. Woo, Neider, Davis, and Schreiner. OpenGL Programming Guide, Third Edition. Addison-Wesley, 1999. Andrew S. Glassner. An Introduction to Ray Tracing. Academic Press, 1989. Alan Watt, 3D Computer Graphics, Third Edition, Addison-Wesley, 2000. 成績評価レポートと課題で採点。３課題あり、投票システムで優秀作品をきめるICGコンテストがあります。優秀者はボーナス点と図書券が与えられます。https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home 授業外の学習内容・⽅法予備知識・前提条件 CG基礎をとっていることが望ましいが、特に必要ではない。講義のホームページ https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home 教員連絡先・オフィスアワー授業前．事前に連絡してください