Registro dell'insegnamento

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1 Registro dell'insegnamento Anno accademico 2015/2016 Prof. STEFANO BERRETTI Settore inquadramento ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI Scuola Ingegneria Dipartimento Ingegneria dell'informazione Insegnamento COMPUTER GRAPHICS AND 3D Moduli Settore insegnamento ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI Corsi di studio INGEGNERIA INFORMATICA N.B.- Ai sensi dell' art.2 della Legge n. 615, i direttori degli istituti e dei laboratori nei quali si eseguono esperimenti sugli animali dovranno allegare al presente registro delle lezioni anche il registro contenente i dati relativi agli esperimenti di cui sopra.

2 n.: 1 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 01/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Introduzione al corso: modalità didattica ed esame. Introduzione alla computer graphics. Pipeline OpenGL. n.: 2 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 03/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Vettori 3D e trasformazioni lineari (rotazione e scala). Punti 3D e trasformazioni affini (traslazione). n.: 3 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 08/03/2016 Totale ore: 2 Argomento: Introduzione ad OpenGL. Macchina a stati. OpenGL core profile. Uso di vertex buffer object (vbo) e vertex array object (vao). n.: 4 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 10/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Frame di riferimento. Frame del mondo, dell'oggetto e della camera. Shaders OpenGL: funzioni. n.: 5 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 15/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Hello world 2D con OpenGL. Singolo triangolo con VBO e VAO. Singolo rettangolo con vertici indicizzati (EBO). Variabili uniformi. Attributi multipli per vertice. n.: 6 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 17/03/2016 Totale ore: 2 Argomento: Interpolazion tra frame 3D con diverse orientazioni. Quaternioni e loro uso per interpolazione di rotazioni. Pagina 2

3 n.: 7 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 22/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Uso di OpenGL per modellare un ambiente virtuale 3D con pavimento, sfondo e 2 cubi colorati. n.: 8 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 31/03/2016 Totale ore: 3 Argomento: Camera e matrice di proiezione. Depth buffer. Funzioni affini. Clipping e culling. n.: 9 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 05/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Aggiunta dell'interazione al mondo 3D: uso di tastiera e mouse. Uso di trasformazioni di coordinate per punto di vista e traslazione/rotazione degli oggetti. n.: 10 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 07/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Viewport e rasterizzazione. Interpolazione delle varying variables. Luce e materiali. n.: 11 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 12/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Uso dei quaternioni per gestire rotazioni. Interfaccia arcball. n.: 12 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 14/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Mapping di tessitura: approccio base, cube map. Approcci a più passi: proiettore, specchio e ombre. Da immagini continue ad immagini discrete: campionamento. Alfa blending. Pagina 3

4 n.: 13 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 19/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Hierarchy and scene graph. Application to two robots. n.: 14 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 21/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Reconstruction: constant, bilinear; basis functions. Resampling: blow up, mip-map. Color: biophysical model, mathematical model, color matching. n.: 15 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 26/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Picking and rotation of objects' parts n.: 16 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 28/04/2016 Totale ore: 3 Argomento: Color: basis, gamut, XYZ color space, RGB color space, L*ab color space, gamma correction, srgb color. Ray tracing. Light: radiant flux, irradiance, radiance, BRDF. n.: 17 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 03/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: Keyframe animation using linear interpolation. n.: 18 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 05/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: Light: light simulation with point and area source; light bouncing, rendering equation; sensors: camera aperture, shutter time, focus plane, other effects. Smooth interpolation: Bezier polynomials. Catmull-Rom interpoaltion. Application to keyframe animation. Pagina 4

5 n.: 19 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 12/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: 3D scanning technologies: time of flight scanner, structured light scanners. Extracting skeleton data from depth images. n.: 20 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 17/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: Point cloud registration algorithms. Iterative closest point (ICP) algorithm and its variants. Coherent Point Drift algorithm for rigid and non-rigid registration. n.: 21 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 19/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: Geometric modeling: triangulation, mesh, implicit surfaces, parametric surfaces using Bezier polynomials, subdivision surfaces. Loop and Catmull-Clark algorithms. n.: 22 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 24/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: Matlab for 3D processing: 3D mesh loading and visualization; triangulation; ICP and CPD usage examples; modeling using parametric Bezier patches; subdivision surfaces. n.: 23 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 26/05/2016 Totale ore: 3 Argomento: 3D shape processing. Surface Laplacian and Taubin moothing. Curvature: intuitive concept, and formal definitionfor 2D curves. Curvature of a surface curve: normal curvature, principal curvatures, mean and gaussian curvature. Geodesic distance computaion on the mesh: shortest path with Dijkstra algorithm; Fast marching algorithm. n.: 24 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 31/05/2016 Totale ore: 3 Pagina 5

6 Argomento: 3D shape analysis: shape retrieval and recognition problem. Shape index and curvedness. Shape distributions. mesh-lbp. mesh-dog/hog. mesh-sift. n.: 25 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 07/06/2016 Totale ore: 3 Argomento: Averaging and differential operator on the mesh. Low pass and high pass filtering. Laplacian matrix and filtering. Mesh curvature. Geodesic computation on the mesh using fast marching algorithm. Curvature computation using speed function. Matlab examples. Assignment: Example application for 3D shape retrieval based on histogram of geodesic distances. n.: 26 lezione esercitazione laboratorio seminario Data: 09/06/2016 Totale ore: 3 Argomento: Multidimensional scaling (MDS) for isometry invariant shape similarity. Non-euclidean MDS. Manifold learning with ISOMAP. PCA application: 3D morphable model. Introduction to 3D printing. Pagina 6

7 RIEPILOGO lezione... n. ore 52 esercitazione... n. ore 0 laboratorio... n. ore 24 seminario... n. ore 0 TOTALE 76 Il Presidente della Scuola (non ancora validato) Il Direttore del Dipartimento (non ancora validato) Pagina 7