Processat en Geometria

Crèdits
6
Tipus
Complementària d'especialitat (Gràfics i Realitat Virtual)
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits , però té capacitats prèvies
Departament
CS
Aquest curs explora alguns dels algoritmes més importants per al processament de malles poligonals (principalment malles triangulars). Els temes principals que es tractaran inclouran la construcció de malles a partir d'objectes reals, el filtratge de soroll geomètric i topològic, la parametrització de malles, la seva deformació i edició, i la seva compressió.

Professorat

Responsable

  • Antonio Chica Calaf (achica@cs.upc.edu)

Altres

  • Alvaro Vinacua Pla (alvar@cs.upc.edu)
  • Carlos Andujar Gran (andujar@cs.upc.edu)

Hores setmanals

Teoria
2.5
Problemes
0.5
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0
Aprenentatge autònom
7.54

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Gràfics i realitat virtual

  • CEE1.1 - Capacitat de comprendre i saber aplicar les tecnologies actuals i les que en el futur es facin servir per al disseny i avaluació d'aplicacions gràfiques interactives en tres dimensions, tant quan prevalgui la qualitat d'imatge com quan ho faci la interactivitat o la velocitat, així com comprendre els compromisos inherents i les raons que els ocasionen.
  • CEE1.2 - Capacitat de comprendre i saber aplicar les tecnologies actuals i les que en el futur es facin servir per a l'avaluació, implementació i explotació d'entorns de realitat virtual i/o augmentada, i d'interfícies d'usuari 3D basades en dispositius d'interacció natural.

    • Competències Tècniques Generals

    Genèriques

  • CG3 - Capacitat per al modelatge matemàtic, càlcul i disseny experimental en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques de recerca i innovació en tots els àmbits de la Informàtica.

    • Competències Transversals

    Raonament

  • CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.

    • Bàsiques

  • CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.

    • Objectius

    1. En completar aquest curs, l'estudiant comprendrà els principals processos i algoritmes que hi ha darrere del processament geomètric actual. Més concretament, serà
      Competències relacionades: CB6, CTR6, CEE1.1, CEE1.2, CG3,
      Subcompetences
      • capaç d'entendre les principals eines per filtrar soroll geomètric i topològic en malles
      • capaç d'implementar i/o utilitzar els principals mecanismes per deformar i editar malles complexes
      • capaç d'avaluar, comprendre, implementar i utilitzar mètodes per comprimir malles geomètriques

    Continguts

    1. Matemàtiques preliminars
      Revisar conceptes que els estudiants ja haurien de conèixer, establir la notació i introduir material nou que serà necessari per al curs, incloent-hi la geometria diferencial contínua i discreta elemental de corbes i superfícies.
    2. Adquisició de models; reconstrucció, registre, tancat
      Discussió de les tècniques mitjançant les quals podem capturar malles geomètriques complexes a partir d'objectes físics.
    3. Reparació de malles
      Dificultats trobades en els models adquirits i necessitat de correccions. Algunes tècniques per reduir automàticament els artefactes de la malla.
    4. Suavitzat
      Presentació de tècniques utilitzades per filtrar el soroll i millorar la qualitat de les malles. Soroll geomètric i topològic. Preservació de característiques.
    5. Malles sintètiques
      Presentació d'alguns dels mètodes disponibles per generar sintèticament formes llises complexes.
    6. Parametrització de malles. Remallat i simplificació de malles.
      Importància de les parametritzacions. Mètodes per aconseguir parametritzacions suaus. Parametritzacions i remallament.
    7. Deformació de malles i animació
      Mètodes basats en esquelets i capses per a la deformació de malles.

    Activitats

    Activitat Acte avaluatiu


    Implementació d'alguns algoritmes seleccionats.

    S'assignarà una selecció d'algoritmes rellevants per implementar a les sessions de laboratori i pel vostre compte. És possible que se us demani que presenteu la vostra solució a classe. Heu d'entregar codi font completament funcional que s'executi a Linux o MacOSX.

    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    13h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    36h

    Presentació de continguts de l'assignatura

    El material es presentarà a les classes magistrals al llarg del trimestre. S'espera que feu lectures complementàries i també s'assignaran exercicis ocasionalment, que es presentaran més endavant o es lliuraran.
    Objectius: 1
    Teoria
    30h
    Problemes
    3.5h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    42h

    Examen final

    Al final del semestre tindràs un examen final

    Setmana: 18
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Resolució de problemes

    Heu de desenvolupar solucions als problemes que s'assignaran a classe; aquestes es presentaran i es discutiran més endavant o es lliuraran per a la seva avaluació.

    Teoria
    0h
    Problemes
    3h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    20h

    Metodologia docent

    The course will consist in lectures on the theoretical foundations of GP, which will include discussions of problems and applications. There will also be lab sessions where the students will tackle specific problems assigned to them, and will hand in working programs addressing these problems.

    Mètode d'avaluació

    The students will be marked for their attendance and participation in class, yielding a grade "Class".

    Another grade will stem from the student's implementations of selected algorithms (potentially including their presentation of their solution in a laboratory class), yielding a mark "Lab".

    Students will also receive a third mark based on their performance in a final exam, yielding "Exam". This exam will also include a section that will reference the algorithms implemented in the labs, resulting in a fourth grade "LabExam".

    The final grade for the course will be computed as

    Final Grade = 0.1 Class + 0.35 Lab + 0.4 Exam + 0.15 LabExam.

    Bibliografia

    Bàsic

    Complementari

    Capacitats prèvies

    S'introduirà o es revisarà material de referència segons calgui al llarg del curs, però és desitjable tenir coneixements generals d'àlgebra lineal, rudiments de geometria diferencial i optimització. En concret, són desitjables nocions d'espais vectorials, transformacions, canvis de bases, valors propis i vectors propis, SVD i elements de geometria diferencial de corbes i superfícies per maximitzar els beneficis de fer aquest curs.
    Completar, per exemple, GTCG hauria de proporcionar prou coneixements.
    Es recomana tenir coneixements de C++ per poder completar les pràctiques de laboratori.