2.5.2 GV/Rendering Básico

En esta sección se describe la prestación básica y las técnicas gráficas fundamentales que casi todos los cursos de pregrado en los gráficos se cubre y que son esenciales para el estudio adicional en gráficos. Muestreo y anti-aliasing están relacionados con el efecto de la digitalización y aparecen en otras áreas de la computación, por ejemplo, en el muestreo de audio.
Temas:
Electivo

• Renderizado en la naturaleza, por ejemplo, la emisión y dispersión de la luz y su relación con la integración numérica.
• Renderizado Fordward and Backward (i.e., ray-casting y rasterización)
• Representación poligonal
• Radiometría básica, triángulos similares y modelos de proyecciones
• Afinamiento y Transformaciones de Sistemas de coordenadas
• Ray tracing
• Visibilidad y oclusión, incluyendo soluciones a este problema, como el almacenamiento en búfer de profundidad, algoritmo del pintor, y el trazado de rayos.
• Representación de la ecuación de adelante hacia atrás.
• Rasterización triangular simple.
• Renderización con una API basada en shader.
• Mapeo de texturas, incluyendo minificación y magnificación (e.g., MIP-mapping trilineal)
• Aplicación de la representación de estructuras de datos espaciales.
• Muestreo y anti-aliasing.
• Gráficos en escena y la canalización de gráficos.

Objetivos de Aprendizaje (Learning Outcomes):
Elective:

1. Discutir el problema de transporte de la luz y su relación con la integración numérica, es decir, se emite luz, dispersa alrededor de la escena, y es medida por el ojo [Familiarizarse]
2. Describir la tubería básica gráficos y cómo el factor de representación va hacia adelante y atrás en esta [Familiarizarse]
3. Crear un programa para visualizar modelos 3D de imagenes gráficas simples [Usar]
4. Derivar la perspectiva lineal de triángulos semejantes por conversión de puntos (x,y,z) a puntos (x/z, y/z, 1) [Usar]
5. Obtener puntos en 2-dimensiones y 3-dimensiones por aplicación de transformaciones afín [Usar]
6. Aplicar sistema de coordenadas de 3-dimensiones y los cambios necesarios para extender las operaciones de transformación 2D para manejar las transformaciones en 3D [Usar]
7. Contrastar la renderización hacia adelanate forward y hacia atras backward [Evaluar]
8. Explicar el concepto y las aplicaciones de mapeo de texturas, muestreo y el anti-aliasing [Familiarizarse]
9. Explicar la dualidad de rastreo de rayos/rasterización para el problema de visibilidad [Familiarizarse]
10. Implementar simples procedimientos que realicen la transformación y las operaciones de recorte de imágenes simples en 2 dimensiones [Usar]
11. Implementar un sencillo renderizador en tiempo real utilizando una API de rasterización (por ejemplo, OpenGL) utilizando buffers de vértices y shaders [Usar]
12. Comparar y contrastar las diferentes técnicas de renderización [Evaluar]
13. Calcular las necesidades de espacio en base a la resolución y codificación de color [Evaluar]
14. Calcular los requisitos de tiempo sobre la base de las frecuencias de actualización, técnicas de rasterización [Evaluar]