Ο στόχος αυτού του εισαγωγικου μαθήματος στα Γραφικά Υπολογιστών (Γραφική), είναι να εξερευνήσει τους βασικους αλγόριθμους και μεθόδους που επιτρέπουν μοντέρνες εφαρμογές γραφικών. Το μάθημα εστιάζεται σε προγραμματισμό γραφικών επιταχυντών αλλά και στις βασικές τεχνικές για μοντελοποίηση, απόδοση και κίνηση διαδραστικών εφαρμογών των γραφικών υπολογιστών.
Αναλυτικά περιλαμβάνει:
3Δ όψεις, αναπαράσταση με μήτρες των τρισδιάστατων μετασχηματισμών, σύνθεση μετασχηματισμών, γεωμετρικές προβολές, μετασχηματισμοί εικόνων. Εικονικοί κόσμοι, ιεραρχία οντοτήτων, τοπικός φωτισμός, υφή (texture), αλληλεπίδραση με το τρισδιάστατα μοντέλα σε πραγματικό χρόνο, μοντελοποίηση και υλοποίηση κινήσεων (animation), μορφοποίηση αντικειμένων (morphing). Απαλειφή κρυμμένων επιφανειών, αλγόριθμος z-buffer. Γενικός φωτισμός και σκίαση, διαφάνεια, σκιές αντικειμένων, μοντέλα φωτισμού βασισμένα σε φυσικές ιδιότητων των αντικειμένων, παρακολούθηση ακτίνων (ray tracing). Σύνθετη κίνηση (animation) και βασικές αρχές Μικτής Πραγματικότητας (Mixed Reality) Το μάθημα περιλαμβάνει εργαστηριακές ασκήσεις με την εκπόνηση εργασιών που αφορούν την ανάπτυξη αλγορίθμων και εφαρμογών γραφικής σε περιβάλλοντα windows/mac/linux, καθώς και βασικού προγραμματισμου OpenGL και επεξεργαστών γραφικών μέσω προγραμμάτων σκιαστών (GPU Shader-based programming).
Μαθησιακοί στόχοι:
Οι φοιτητές, μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα
κατέχουν τις βασικές έννοιες αλγόριθμους και μεθόδους που επιτρέπουν μοντέρνες εφαρμογές γραφικών, όπως 3Δ όψεις, αναπαράσταση με μήτρες των τρισδιάστατων μετασχηματισμών, σύνθεση μετασχηματισμών, γεωμετρικές προβολές, μετασχηματισμοί εικόνων. Εικονικοί κόσμοι, ιεραρχία οντοτήτων, τοπικός φωτισμός, υφή (texture), αλληλεπίδραση με το τρισδιάστατα μοντέλα σε πραγματικό χρόνο, μοντελοποίηση και υλοποίηση κινήσεων (animation), μορφοποίηση αντικειμένων (morphing). Απαλειφή κρυμμένων επιφανειών, αλγόριθμος z-buffer. Γενικός φωτισμός και σκίαση, διαφάνεια, σκιές αντικειμένων, μοντέλα φωτισμού βασισμένα σε φυσικές ιδιότητων των αντικειμένων, παρακολούθηση ακτίνων (ray tracing). Σύνθετη κίνηση (animation) και βασικές αρχές Μικτής Πραγματικότητας (Mixed Reality)
έχουν εξοικειωθεί με εργαλεία OpenGL, GLSL και επεξεργαστών γραφικών μέσω προγραμμάτων σκιαστών (GPU Shader-based programming)
έχουν μάθει τις βασικές αρχές της θεωρίας γραμμικής άλγεβρας, θεωρίας χρωμάτων, τοπικού και γενικού φωτισμού
είναι σε θέση να υλοποιήσουν νέα εργαλεία προγραμματισμού επιταχυντών γραφικών (GPUs) σε γλώσσα GLSL όπως και εργαλεία μηχανών παιχνιδιών (Unity)
Αξιολόγηση:
Λεπτομέρειες για την βαθμολόγηση του μαθήματος περιέχονται στην ιστοσελίδα του μαθήματος
Τα μαθήματα του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών κωδικοποιούνται με τα γράμματα "ΗΥ" και με τρία ψηφία. Το πρώτο ψηφίο δηλώνει το έτος κατά το οποίο συνήθως παρακολουθείται το μάθημα:
Πρώτο Ψηφίο
Κανονικό Έτος Παρακολούθησης
1,2,3,4
Πρώτο, Δεύτερο, Τρίτο, Τέταρτο
5,6
Μεταπτυχιακά μαθήματα
7,8,9
Ειδικά θέματα
Περιοχές Μαθημάτων
Κωδικός
Επιστημονική Περιοχή
A1
Αρχιτεκτoνική υπολογιστών και μικρο-ηλεκτρονική
A2
Συστήματα υπολογιστών και παράλληλα υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων
A3
Ασφάλεια υπολογιστών και κατανεμημένα συστήματα
A4
Δίκτυα υπολογιστών, κινητοί υπολογισμοί και τηλεπικοινωνίες
B1
Αλγοριθμική και ανάλυση συστημάτων
B2
Βάσεις δεδομένων, διαχείριση πληροφορίας και γνώσης
B3
Τεχνολογία λογισμικού και γλώσσες προγραμματισμού
B4
Τεχνητή νοημοσύνη και μηχανική μάθηση
C1
Επεξεργασία και ανάλυση σημάτων
C2
Υπολογιστική όραση και ρομποτική
C3
Γραφική και αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή
C4
Βιοπληροφορική, ιατρική πληροφορική, και υπολογιστικές νευροεπιστήμες
Ακολουθούν συνοπτικοί κατάλογοι κατά κατηγορίες των μαθημάτων του προγράμματος βασικών σπουδών του Τμήματος Επιστήμης Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κρήτης. Μαθήματα των οποίων οι κωδικοί αρχίζουν με "ΜΕΜ" ή "ΦΥΣ" διδάσκονται από το Τμήμα Μαθηματικών Εφαρμοσμένων Μαθηματικών ή το Φυσικό αντιστοίχως και αναφέρονται με τους οικείους κωδικούς. Τα προαπαιτούμενα που αναφέρονται μέσα σε παρενθέσεις συνιστώνται έντονα, αλλά δεν είναι υποχρεωτικά.