Modelado Avanzado en 3d

• Profesorado
• Horas semanales
• Competencias
• Objetivos
• Contenidos
• Actividades
• Metodología docente
• Método de evaluación
• Bibliografía
• Capacidades previas

Profesorado

Responsable

• Carlos Andujar Gran ( )

Otros

• Alvaro Vinacua Pla ( )
• Oscar Argudo Medrano ( )

Horas semanales

Competencias

Competencias Técnicas de cada especialidad

Computer graphics and virtual reality

• CEE1.1 - Capacidad de comprender y saber aplicar las tecnologías actuales y las que en el futuro se utilicen para el diseño y evaluación de aplicaciones gráficas interactivas en tres dimensiones, tanto cuando prime la calidad de imagen como cuando lo haga la interactividad o la velocidad, así como comprender los compromisos inherentes y las razones que los ocasionan.

Competencias Técnicas Genéricas

Genéricas

• CG1 - Capacidad para aplicar el método científico en el estudio y análisis de fenómenos y sistemas en cualquier ámbito de la Informática, así como en la concepción, diseño e implantación de soluciones informáticas innovadoras y originales.

Competencias Transversales

Actitud frente al trabajo

• CTR5 - Tener motivación para la realización profesional y para afrontar nuevos retos, así como una visión amplia de las posibilidades de la carrera profesional en el ámbito de la Ingeniería en Informática. Tener motivación por la calidad y la mejora continua, y actuar con rigor en el desarrollo profesional. Capacidad de adaptación a los cambios organizativos o tecnológicos. Capacidad de trabajar en situaciones de falta de información y/o con restricciones temporales y/o de recursos.

Razonamiento

• CTR6 - Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio. Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales. Capacidad de diseñar y realizar experimentos sencillos, y analizar e interpretar sus resultados. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.

Objetivos

1. Entender los fundamentos de los sistemas de modelado geométrico
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CG1, CTR5, CTR6,
2. Entender y ser capaz de implementar esquemas de representación de sólidos.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CG1, CTR6,
3. Entender los detalles de la Representación de Fronteras (BRep): características, implementación, operaciones y algoritmos sobre BReps.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR6,
4. Entender los detalles de los Modelos de Descomposición Espacial (voxelizaciones, octrees): características, implementación, y operaciones sobre este tipo de representaciones.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR6,
5. Entender los detalles de los Modelos de Geometría Constructiva de Sólidos (CSG): características, implementación, y operaciones sobre este tipo de representaciones.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR6,
6. Ser capaz de implementar scripts (Python) y programas (C++) para resolver problemas de modelado geométrico usando diferentes esquemas de representación de modelos 3D.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR5, CTR6,
7. Entender las técnicas de modelado procedural, incluyendo fractales, sistemas L y gramáticas CGA.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR5, CTR6,
8. Entender las técnicas de modelado implícito: campos escalares, algoritmos de extracción de superfícies, metaballs y algoritmos asociados.
   Competencias relacionadas: CEE1.1, CTR6,

Contenidos

1. Fundamentos del modelado 3D
   Elementos de un sistema de modelado geométrico. Modelos de sólidos. Conjuntos de puntos cerrados, acotados y regulares. Superficies 2-variedad. Niveles de abstracción en modelado geométrico.
2. La representación de fronteras (BRep)
   Poliedros. Componentes conexas, caras, bucles, aristas y vértices. Género de una superficie. Ecuación de Euler para poliedros. Relaciones de incidencia. Creación de modelos BRep. Operaciones booleanas. Curvas y superficies para modelado geométrico
3. Subdivision surfaces
   Superficies de subdivisión. Interpolación y aproximación. Regla de actualización. Clasificación. Subdivisión Catmull-Clark.
4. Modelos CSG
   Geometría Sólida Constructiva. Árboles CSG. Operaciones básicas. Test de punto interior a CSG.
5. Space decomposition models
   Voxelizaciones. octárboles. Classic, Face y Extended octrees. Representación de octrees. Operaciones básicas sobre octrees.
6. Implicit modeling
   Campos escalares. Reconstrucción de superficies a partir de campos escalares. Moléculas blobby, metaballs y objetos blandos.
7. Estructuras de datos para mallas triangulares
   Ecuación de Euler para mallas triangulares. Representaciones basadas en caras, vértices y aristas. La estructura de datos basada en semi-aristas. API para procesamiento de geometría.
8. Tests geométricos
   Estimación de planos normales y tangentes en vértices de mallas poligonales. Curvatura discreta en los vértices de la malla. Calidad de malla. Prueba de no autointersección.
9. Procedural modeling
   Fractales. Sistemas Lindenmayer (sistemas L). Gramáticas estocásticas y paramétricas. Gramáticas CGA. Modelado generativo.
10. Digitalización de geometría
    Proceso para la adquisición de modelos 3D. Tecnologías. Registro y fusión.

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Computer graphics and geometric modeling - Agoston, M.K, Springer, 2004. ISBN: 1852338180
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003073629706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Complementaria:

• Polygon mesh processing - Botsch, M. [et al.], A K Peters , 2010. ISBN: 9781568814261
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003933099706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacidades previas