Objetivos y contextualización

Las técnicas de Gráficos por Computador y Visualización Gráfica, en especial las de realismo (rendering) y de animación por Computador (Computer Animation) están presentes en muchos ámbitos, fundamentalmente en el entretenimiento (cine, televisión, videojuegos, etc.) pero también en otros como visualización científica, visualización de imágenes médicas, cartografía, diseño industrial (realización y simulación tanto estática como dinámica de productos) y otros. El hecho de ver de forma usual estas imágenes generadas por computador no debe quitar ni minimizar la complejidad en la que han sido diseñadas y generadas. En muchos casos (fundamentalmente el entretenimiento) debe haber un diseñador gráfico que diseñe el personaje, unos guionistas, pero también un informático que modele la forma el personaje y defina las ecuaciones dinámicas de los movimientos así como que los genere propiamente. En este curso se pretende introducir los diferentes procesos y algoritmos que se deben utilizar para obtener una imagen realista. No se pretende que se conozcan estos algoritmos para que los implemente (muchos de ellos ya están implementados en librerías gráficas), sino para conocer las posibilidades de cada algoritmo y los parámetros que se utilizan para configurarlos. Se introducen también conceptos importantes de animación por computador tanto de trayectorias (rotación y traslación) como de objetos articulados a fin de saber definir modelos de cinemática y generar movimientos de estos objetos. De forma más aplicada se pretende que el alumno adquiera habilidades en la librería gráfica OpenGL (Open Graphics Library) en un entorno gráfico Visual C ++ con interfaz MFC o entorno Qt.

CONOCIMIENTOS: Al finalizar el curso el alumno debe ser capaz de:

· Comprender y saber aplicar las principales técnicas para generar y visualizar escenas tridimensionales en ordenador.
· Comprender los modelos volumétricos y modelos fractales para representar objetos tridimensionales, fuerza utilizados para la generación de imágenes realistas.
· Comprender tanto los conceptos básicos como los principales algoritmos de realismo (rendering): algoritmos de eliminación de caras ocultas, modelos y tipos de iluminación de una escena, modelos de sombreado y transparencia así como modelos para representar y visualizar texturas. Las texturas permiten aumentar significativamente el grado de realismo de la escena.
· Comprender y saber aplicar los principales modelos cinemáticos (el de sólidos rígidos y los de objetos articulados), muy utilizados en técnicas de animación por computador.
· Comprender y saber aplicar la librería gráfica OpenGL (Open Graphics Library), que se utiliza en la visualización gráfica tanto en plataformas Windows como Linux y Mac OS.
· Comprender y saber aplicar la programación de shaders (lenguajes GLSL, HLSL) para sacar máximo partido de la capacidad de procesamiento de las GPU (Graphic Processing Unit) de las placas gráficas actuales.

HABILIDADES: Se pretende que los alumnos adquieran las siguientes habilidades:

· Tener un grado de conocimiento y práctica en OpenGL para:
o Ser capaces de modelar un objeto a partir de primitivas básicas OpenGL.
o Saber modelar diferentes fuentes de luz y definir claramente sus parámetros para visualizar la escena que se desee.
o Asignar texturas a un objeto para darle un mejor grado de realismo.
· Definir el modelo cinemático de un objeto móvil a partir de transformaciones geométricas (traslación, rotación y escalado), sea un objeto rígido o articulado. Saber representarlo, renderizar y moverlo en OpenGL.

COMPETENCIAS: Se pretende que los alumnos adquieran las siguientes competencias:

· Trabajo en equipo.
· Trabajo autónomo
· Capacidad de análisis, síntesis y prospectiva.
· Razonamiento crítico.
· Capacidad de resolución de problemas.