Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

  • 1. Εισαγωγή

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Εισαγωγή
    • Γενικές έννοιες
    • Υλικό (hardware) για γραφικά

    Λέξεις κλειδιά: hardware, γραφικά, ψηφιογραφική εικόνα, εικονοστοιχεία, οπτικοποίηση, σωλήνωση γραφικών, σύστημα συντεταγμένων, γραφικά για CAD, σάρωση πλεγματικής οθόνης, καταχωρητές εικόνας.

  • 2. Στοιχεία μοντελοποίησης του ανθρώπινου μηχανισμού επικοινωνίας

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Στοιχεία μοντελοποίησης του ανθρώπινου μηχανισμού επικοινωνίας
    • Βασικά μοντέλα αντίληψης και αντίδρασης
    • Αισθήσεις και αισθητήρια όργανα

    Λέξεις κλειδιά: αισθητήρια όργανα, μοντελοποίηση ανθρώπινου μηχανισμού επικοινωνίας, αισθητήρια μνήμη, μοντέλο ανθρώπινου επεξεργαστή, βραχυχρόνια μνήμη, μακροχρόνια μνήμη, γνωστικό μοντέλο κατά Norman, όραση, αντίληψη οπτικών ερεθισμάτων.

  • 3. Θεμελιακά στοιχεία για γραφικά

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Θεμελιακά στοιχεία για γραφικά
    • Βιβλιοθήκες για διδιάστατα γραφικά
    • Μετατροπή σε εικονοστοιχεία

    Λέξεις κλειδιά: εικονοστοιχεία, αλγόριθμος διαφορών, αλγόριθμος του Bresenham, pixel, εξίσωση ευθείας, εξίσωση κύκλου, εξίσωση έλλειψης.

  • 4. Γέμισμα

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Γέμισμα
    • Αntiliasing
    • Αποκοπή

    Λέξεις κλειδιά: γέμισμα, antiliasing, αποκοπή, γέμισμα περιοχής, καθορισμός εσωτερικών σημείων, γέμισμα προς τα όρια, ψευδισμός, αντιψευδισμός, ταυτισμός, προ-φιλτράρισμα, μετα-φιλτράρισμα.

  • 5. Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί στις δύο διαστάσεις
    • Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί στις τρεις διαστάσεις

    Λέξεις κλειδιά: γεωμετρικοί μετασχηματισμοί, μετατόπιση, αλλαγή κλίμακας,περιστροφή, στρέβλωση, γεωμετρικοί μετασχηματισμοί, μετασχηματισμοί αξόνων, συσχετισμένοι μετασχηματισμοί, ομογενείς συντεταγμένες, σύνθεση μετασχηματισμών.

  • 6. Απεικόνιση τρισδιάστατης σκηνής

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Απεικόνιση τρισδιάστατης σκηνής στις δύο διαστάσεις
    • Προβολές
    • Συστήματα παρατήρησης

    Λέξεις κλειδιά: προβολές, συστήματα παρατήρησης, απεικόνιση τρισδιάστατης σκηνής, προοπτική προβολή, παράλληλη προβολή, πλάγια παράλληλη προβολή, μετασχηματισμός παρατήρησης.

  • 7. Αναπαράσταση στερεών

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Αναπαράσταση στερεών
    • Πακέτα λογισμικού για την αναπαράσταση και απόδοση τριδιάστατων αντικειμένων
    • Οπτικοποίηση χώρων

    Λέξεις κλειδιά: αναπαράσταση στερεών, οπτικοποίηση χώρων, voxel, το πολυγωνικό μοντέλο, δικυβικές επιφάνειες, υποδιαίρεση χώρου, δημιουργία voxel, παράσταση εικόνων.

  • 8. Αναπαράσταση καμπυλών και επιφανειών

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Αναπαράσταση καμπυλών
    • Αναπαράσταση επιφανειών

    Λέξεις κλειδιά: παραμετρικές καμπύλες, παραμετρικές επιφάνειες, καμπύλες Bezier, παραμετρική παράσταση καμπυλών, υπολογισμός Σημείου Καμπύλης Bézier - De Casteljau, πολυώνυμα Bernstein, ομαλή Συνένωση Καμπυλών Bézier, υπολογισμός σημείου επιφάνειας Bézier, παρεμβολή με επιφάνειες B-Spline.

  • 9. Φωτισμός και σκίαση

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Χρώμα και χρωματικά μοντέλα
    • Φωτισμός και σκίαση
    • Καθορισμός των ορατών επιφανειών ενός στερεού

    Λέξεις κλειδιά: χρωματικά μοντέλα, φωτισμός, σκίαση, τεχνική Halftoning, μοντέλο RGB, μοντέλο XYZ, μοντέλο CMY, μετασχηματισμός χρωμάτων, πρόβλημα απόκρυψης, αλγόριθμοι απόκρυψης, περιβάλλοντες όγκοι, διαμερισμός χώρου, αλγόριθμοι απόκρυψης επιφανειών, αλγόριθμος z-buffer, αλγόριθμος απόκρυψης ακμών, αλγόριθμοι Scanline.

  • 10. Φωτορεαλισμός

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:

    • Φωτορεαλισμός
    • Ανίχνευση ακτίνας
    • Προγραμματισμός σύγχρονου υλικού (GPU)

    Λέξεις κλειδιά: φωτορεαλισμός, ανίχνευση ακτίνας, προγραμματισμός σύγχρονου υλικού (GPU), αλγόριθμοι παρακολούθησης ακτίνας, αναδρομική παρακολούθηση ακτίνας, τομή ακτίνας με σφαίρα, τομή ακτίνας με πολύγωνο, τομή ακτίνας με παραλληλεπίπεδο, τομή ακτίνας με επιφάνειες 2ου βαθμού, προσαρμοστικός έλεγχος βάθους, καταχωρητές φωτός.

  • Συγγράμματα

    1. V. Anand. Computer Graphics and Geometric Modeling for Engineers. John Wiley & Sons Inc, 1993, ISBN: 0-471-51417-9.

    2. J. Foley, A. van Dam, S. K. Feiner, J. F. Hughes. Computer Graphics, Principles and Practice, Second Edition in C. Addison Wesley, 1996, ISBN: 0-201-84840-6.

    3. G. Glaeser. Fast Algorithms for 3D-Graphics. Springer Verlag, 1994, ISBN: 0-387-94288-2.

    4. D. Hearn, M. P. Baker. Γραφικά Υπολογιστών με OpenGL, Third Edition, C version. Pearson/Prentice Hall – Εκδόσεις Τζιόλα, 2010, ISBN: 978-960-418-257-2.

    5. C. M. Hoffmann. Geometric and Solid Modeling. Morgan Kaufmann, 1989, ISBN: 1-55860-067-1.

    6. Marv Luse. Applied Graphics Algorithms. Addison Wesley, 1995, ISBN: 0-201-40845-7.

    7. W. Schroeder, K. Martin, B. Lorensen. The Data Visualization Toolkit: An Object-Oriented Approach to 3D Graphics. Prentice Hall, 1996, ISBN: 0-13-199837-4.

    8. Alan Watt. 3D Computer Graphics, Third Edition. Addison Wesley, 2000.

    9. Θ. Θεοχάρης και Α. Μπέμ. Γραφικά: Αρχές και Αλγόριθμοι, Εκδόσεις Συμμετρία. 1999.

    10. OpenGL(R) Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL(R), Version 2.1 (6th Edition) (OpenGL) by Dave Shreiner , Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis. Publisher: Addison-Wesley Professional, 2007, ISBN-10: 0321481003, ISBN-13: 978-0321481009

    11. Dix Alan J.,Finlay Janet E.,Abowd Gregory D.,Beale Russell. Επικοινωνία ανθρώπου –υπολογιστή, Έκδοση: 3η έκδ./2007, ISBN: 960-512-503-X. Εκδότης: Χ. ΓΚΙΟΥΡΔΑ & ΣΙΑ ΕΕ

    12. Θ. Θεοχάρης, Γ. Παπαϊωάννου, Ν. Πλατής και Ν.Μ. Πατρικαλάκης. Γραφικά και Οπτικοποίηση: Αρχές και Αλγόριθμοι, 2010, Εκδόσεις Συμμετρία