Visualización Avanzada (VA)

La asignatura tiene como objetivo global que el estudiante conozca los principios fundamentales tanto de la visualización realista como de datos. Más específicamente, se pretende que el estudiante conozca los diferentes modelos de iluminación existentes, sus limitaciones y aplicaciones, el incremento de realismo utilizando librerías gráficas, las principales aplicaciones de la visualización científica de datos y los algoritmos asociados y las prestaciones de las tarjetas gráficas actuales.

Conocimientos

1. Conceptos fundamentales de los modelos de iluminación global. Principales modelos existentes, ámbito de aplicabilidad, limitaciones y complejidad de cálculo.
2. Algoritmos para incrementar el realismo utilizando el proceso de visualización proyectivo mediante librerías gráficas convencionales (sombras, reflexiones, transparencias, ...).
3. Conceptos básicos y algoritmos para generar imágenes fotorealistas utilizando trazado de rayo. Ventajas y limitaciones.
4. Principales aplicaciones de la visualización científica de datos.
5. Principales técnicas de modelado y visualización de datos volumétricos, sus ventajas y limitaciones.
6. Arquitectura y principales funcionalidades de las tarjetas aceleradoras gráficas.

Habilidades

1. Diseño y programación de aplicaciones que permitan obtener imágenes fotorealistas de una escena utilizando librerías gráficas.
2. Diseño y programación de una aplicación sencilla de visualización científica de datos escalares.

Competencias

1. Capacidad para integrarse en un grupo de trabajo que requiera visualizaciones fotorealistas. Ejemplos: urbanismo, interiores de edificios, arte, juegos por computador, artes gráficas.
2. Capacidad para integrarse en un grupo de trabajo interdisciplinario científico-técnico que requiera la visualización de datos (medicina, biología, química, simulaciones,...)
3. Capacidad para evaluar las prestaciones de las tarjetas aceleradoras gráficas y del software específico de visualización.
4. Capacidad de iniciativa: ser resolutivo, saber tomar decisiones y actuar para solucionar un problema.
5. Capacidad para relacionar y estructurar información de varias fuentes, para integrar ideas y conocimientos.
6. Capacidad para estructurar un documento técnico.
7. Capacidad para trabajar en equipos de cariz multidisciplinar.
8. Apertura y curiosidad intelectual.
9. Disposición y capacidad para actualizarse a lo largo de la carrera profesional, en cuanto a conocimientos, procedimientos y técnicas.

La metodología docente que se seguirá estará basada en clases semanales de teoría (3h) y de laboratorio (2h). En las clases de teoría se introducirán los conceptos de la asignatura y se realizarán ejercicios que ayudarán a comprender los conceptos y al desarrollo de las prácticas que se realizarán en las sesiones de laboratorio.

Las sesiones de laboratorio consistirán, por parte del profesor, en presentar los guiones de las prácticas estructurados en sesiones y los conceptos específicos requeridos para su desarrollo, como son las funcionalidades de diferentes APIs. Los alumnos deberán completar el diseño y la programación de diferentes aplicaciones ligadas con los contenidos de la asignatura.



Para facilitar su desarrollo se suministrarán esqueletos de las aplicaciones que estarán parcialmente programadas. Los guiones específicos se publicarán con antelación. Se prevén tres prácticas: visualización con realismo utilizando las funcionalidades de OpenGL (se dejará escoger a los alumnos entre diferentes opciones), visualización realista utilizando trazado de rayo y visualización de modelos de volumen o datos científicos. La realización de las prácticas se desarrollará en grupos de dos alumnos.

* Un examen final de conceptos (Nota_conceptos) que consistirá en preguntas concisas y/o problemas sencillos en que se habrán de utilizar los conceptos adquiridos.

* Un examen final escrito de laboratorio (Nota_lab) que consistirá en preguntas relativas a las prácticas desarrolladas y al software utilizado.

Estos exámenes se realizarán en las fechas fijadas por la Facultad.

Adicionalmente, existirá una nota para la realización de la práctica (Nota_pract) que se obtendrá a partir de la evaluación continua de la entrega de las prácticas de que consta la asignatura. Una práctica no entregada dentro de los plazos establecidos obtendrá un cero como calificación.

La nota de curso se calculará a partir de las notas anteriores según la siguiente fórmula:

Nota_curso = 0,5 Nota_conceptos + 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.

Asignatura VIG.

Para complementar la formación se recomienda cursar materias de geometría computacional y de modelado geométrico.