Visualització Avançada (VA)

L'assignatura té com a objectiu global que l'alumne conegui els principis fonamentals tant de la visualització realista com de dades. Més específicament que l'alumne conegui els diferents models d'il·luminació existents, les seves limitacions i aplicacions, l'increment de realisme utilitzant llibreries gràfiques, les principals aplicacions de la visualització científica de dades i els algoritmes associats, i les prestacions de les targetes gràfiques actuals.

Coneixements

1. Conceptes fonamentals del models d'il·luminació global.Principals models existents, àmbit d'aplicabilitat, limitacions i complexitat de càlcul.
2. Algoritmes per incrementar el realisme utilitzant el procès de visualització projectiu mitjançant llibreries gràfiques convencionals (ombres, reflexions, transparències,...).
3. Conceptes bàsics i algoritmes per a generar imatges fotorealistes utilitzant traçat de raig. Avantatges i limitacions.
4. Principals aplicacions de la visualització científica de dades.
5. Principals tècniques de modelatge i visualització de dades volumètriques, els seus avantatges i limitacions.
6. Arquitectura i principals funcionalitats de les targetes acceleradores gràfiques.

Habilitats

1. Disseny i programació d'aplicacions que permetin obtenir imatges fotorealistes d'una escena utilitzant llibreries gràfiques.
2. Disseny i programació d'una aplicació senzilla de visualització científica de dades escalars.

Competències

1. Capacitat per integrar-se en un grup de treball que requereixi visualitzacions fotorealistes. Exemples: urbanisme, interiors d'edificis, art, jocs per computador, arts gràfiques.
2. Capacitat per integrar-se en un grup de treball interdisciplinari cièntific-tècnic que requereixi la visualització de dades (medicina, biologia, química, simulacions,...)
3. Capacitat per a avaluar les prestacions de les targetes acceleradores gràfiques i del software específicic de visualització.
4. Capacitat d'iniciativa: ser resolutiu, saber prendre decisions i actuar per solucionar un problema.
5. Capacitat per relacionar i estructurar informació de diverses fonts, per integrar idees i coneixements.
6. Capacitat per estructurar un document tècnic.
7. Capacitat per treballar en equips de caire multidisciplinar.
8. Obertura i curiositat intel·lectual.
9. Disposició i capacitat per actualitzar-se al llarg de la carrera professional, quant a coneixements, procediments i tècniques.

La metodologia docent que se seguirà estarà basada en classes setmanals de teoria (3h) i de laboratori (2h). En les classes de teoria s'introduiran els conceptes de l'assignatura i es realitzaran exercicis que ajudaran a l'assoliment dels conceptes i al desenvolupament de les pràctiques que es realitzaran en les sessions de laboratori.

Les sessions de laboratori consistiran per part del professor en introduir els guions de les pràctiques estructurats en sessions i els conceptes específics requerits per al seu desenvolupament com son les funcionalitats de diferents APIs. Els alumnes hauran de completar el disseny i la programació de diferents aplicacions lligades amb els continguts de l'assignatura. Per a facilitar el seu desenvolupament es subministraran esquelets de les aplicacions que estaran parcialment programades. Els guions específics seran publicats amb antelació. Es preveuen tres pràctiques: visualització amb realisme utilitzant les funcionalitats d'OpenGL (es deixarà escollir als alumnes entre diferents opcions), visualització realista utilitzant traçat de raig i visualització de models de volum o dades cientìfiques. La realització de les pràctiques es desenvoluparà en grups de dos alumnes.

* Un examen final de conceptes (Nota_conceptes) que consistirà en preguntes concises i/o problemes senzills en que s'hauran d'utilitzar els conceptes adquirits.

* Un examen final escrit de laboratori (Nota_lab)que consistirà en preguntes relatives a les pràctiques desenvolupades i al software utilitzat.

Aquests examens es realitzaran en les dates fixades per la Facultat.

Addicionalment, existirà una nota per a la realització de la pràctica (Nota_pract) que s'obtindrà a partir de l'avaluació continuada del lliurament de les pràctiques de que consta l'assignatura. Una pràctica no lliurada dins dels terminis establerts obtindrà un zero com a qualificació.
La nota de curs es calcularà a partir de les notes anteriors segons la següent fórmula:

Nota_curs = 0,5 Nota_conceptes + 0,2 Nota_lab + 0,3 Nota_pract.

• Andújar, C., Brunet,P., Fairén, M., Navazo, I., Vinacua, A. Informàtica gràfica. Un enfocament multimèdia., CPET, 2002.
• Alan Watt 3D computer graphics, Addison-Wesley, 2000.
• Akenine-Möller, T. y Haines, E. Real-Time Rendering, A. K. Peters, 2002.
• Rost, Randi OpenGL Shading Language, Addison Wesley, 2005.

• Woo, M., Neider, J., Davis, T. OpenGL User Programming Guide. Version 1.4, Addison-Wesley, 2003.
• Alan Watt and Fabio Policarpo 3D games, Addison-Wesley, 2001-2003.
• François X. Sillion, Claude Puech Radiosity and global illumination, Morgan Kaufmann, 1994.
• Andrew S. Glassner, [editors] An Introduction to ray tracing, Academic Press, 1989.

Assignatura VIG.
Per a complementar la formació es recomana cursar matèries de geometria computacional i de modelatge geomètric.