Kursinformation TNM061 2020

I detta dokument finns den information som jag vill förmedla inför kursstarten. Mer information kommer att ges inför period VT2. Sidan Kursaktuellt kommer att uppdateras fortlöpande under kursens gång.

Kursen är en direkt fortsättning av kursen Datorgrafik för MT1 och är avsedd att ge breddade och fördjupade kunskaper inom området datorgrafik och de dess tillämpningar. Kursen ger nödvändiga förkunskaper för ett antal valbara kurser i högre årskurser inom ämnet datorgrafik. Avsikten är också att ge en förtrogenhet med animering och 3D-grafik som medium.

Upplägg

Kursen är upplagd kring en föreläsningsserie, där översiktliga introduktioner ges till viktiga områden inom ämnet, och en labkurs där vi dels går igenom grunderna i 3D-modellering och animering med hjälp av programmet 3dsMax, dels gör en del tillämpad 3D-grafikprogrammering. Ämnet är teoretiskt tungt men också mycket konkret tillämpat i programvaruverktyg för 3D-grafik, och föreläsningarna kommer ofta att visa praktiska exempel.

Alla föreläsningar och laborationer ges under läsperiod VT1. Kursen ges på halvfart över två perioder, och VT2 ägnas åt ett projektarbete i grupp. Tanken är att ni genom projektet ska få ett konkret praktikfall att studera och tillämpa era nyvunna kunskaper på, samt fördjupa er på egen hand. Projektarbetet redovisas muntligt och skriftligt efter VT2. Efter VT2 ges också en skriftlig tentamen på kursens teoretiska moment.

Personal

Litteratur

På grund av ett överseende från min sida så är kursboken som rekommenderas i studiehandboken Hughes: Computer Graphics: Principles and Practice, Third Edition (Addison Wesley 2013). Tyvärr är den boken väldigt omfattande och detaljerad, något för avancerad för en kurs på G2-nivå, och dessutom dyr. För den som vill ha en bra bok ber jag i stället att få rekommendera den något nyare, mindre detaljerade och dessutom betydligt billigare Marschner, Shirley: Fundamentals of Computer Graphics, Fourth edition (CRC Press 2016). Den boken rekommenderades även för 2019 års omgång av kursen TNM046 för MT1. Om ni inte köpte den då, fundera allvarligt på att köpa den nu. Shirleys bok är bra och användbar, men inte strikt nödvändig för att klara kursen. Det går att klara sig med boken från tidigare omgångar av den grundläggande kursen TNM046 Datorgrafik, dvs Steven Gortler: Foundations of 3D Computer Graphics, kompletterad med en hel del extra material som jag skrivit själv och som kommer att läggas upp på kurssidan även i år, trots att den nu rekommenderade boken egentligen täcker det materialet. Föreläsningsplaneringen nedan hänvisar till relevanta kapitel i Shirleys bok. Notera att stora delar av boken redan behandlats i kursen TNM046.

Om ni redan har köpt boken som rekommenderas i studiehandboken (Hughes) så behöver ni för all del inte ångra er. Det är som sagt en bra och modern bok som ger en bred översikt över ämnet datorgrafik, och ni får gott om tillfällen att komma tillbaka till det här ämnet senare under utbildningen. För just den här kursen är den däremot inte nödvändig.

Labkompendier och övrigt labmaterial är föremål för omarbetning varje år, och kommer att läggas upp vartefter det blir klart på kurssidan för gratis nedladdning.

Examination

I kursen finns tre obligatoriska moment:

För godkänt resultat på kursen krävs minst betyget G på samtliga moment.
Betyget G på såväl tenta som projekt ger slutbetyg 3.
Betyget VG på endera tenta eller projekt ger slutbetyg 4.
Betyget VG på både tenta och projekt ger slutbetyg 5.

Betygen G och VG på delmomenten registreras av administrativa skäl i Ladok som 3 resp. 5. Betyg 4 ges alltså inte på delmomenten. Slutbetyget kan därmed även ses som medelvärdet av betygen på de två betygsatta momenten.

Föreläsningar VT1 (med reservation för ändringar)

  1. Introduktion till kursen och ämnet i sitt sammanhang. Mesh-modellering. (Shirley kapitel 12.1 samt extra material)
  2. Modellering: Parametriska kurvor och ytor, implicit modellering, CSG. (Shirley kapitel 15, 22.1, 22.5 samt extra material)
  3. Material och mappning: texturkoordinater, reflection mapping, bump mapping (Shirley kapitel 11.1-4 samt extra material)
  4. Procedurella texturer och mer komplicerade material (Shirley kapitel 11.5 samt extra material)
  5. Belysning, reflektion och skuggor (Shirley kapitel 10 (repetition) och 24 (översiktligt))
  6. Globala belysningsmodeller, speciellt ray tracing (Shirley kapitel 4, 13, 18, 23 samt extra material)
  7. Animering (Shirley kapitel 16 samt extra material)
  8. Simulering (Shirley kapitel 16 samt extra material)
  9. Grafikprogrammering: hierarkiska transformationer och scengrafer (Shirley kapitel 12.2 samt labkompendiet)
  10. Realtidsgrafik och interaktion, shading i modern grafikhårdvara (Shirley kapitel 17 samt separat material)
  11. Scengrafer och Three.js (Shirley kapitel 12.2 samt labkompendiet)
  12. Datastrukturer för stora scener (Shirley kapitel 12.3, 12.4, 25)
  13. Projektinformation

Laborationer VT1

  1. Introduktion till 3dsMax
  2. Material och texturer
  3. Ljus, skuggor, reflexion och brytning, rendering
  4. Animering och simulering
  5. Hierarkiska transformationer i OpenGL
  6. Grafikprogrammering med scengrafer

Labbarna skall normalt utföras i grupper om två. Datorerna räcker inte för att alla ska kunna sitta ensam vid en dator. Fler än två personer framför samma dator är inte att rekommendera, och det ska heller inte behövas. Att labba hemma är fullt möjligt, men litet ensamt och tråkigt. Redovisning av resultatet skall ske personligen till labassistenten i labsalen.

Den första labben är med flit ganska kort och enkel för att ge er möjlighet att bli någorlunda bekanta med det komplicerade gränssnittet i programmet 3dsMax. Gör alltså inte bara de få och enkla labuppgifter som står i kompendiet, utan testa och bekanta er med andra delar av programmet också. Förbered er väl inför samtliga labbar så att genomförande och examination hinner göras vid labtillfällena i labsalen. Det blir mycket extra arbete för alla inblandade att redovisa laborationer i efterhand. Redovisning per e-post kommer inte att tillåtas. Det sista labtillfället i schemat är ämnat som ett upphämtningstillfälle för dem som eventuellt har labbar kvar att redovisa. Om det behövs kommer extra examinationstillfällen att ordnas i början av läsperiod VT2.

Labgrupperna är stora, och laborationsassistenternas kapacitet är begränsad. Förbered er rimligt väl så att ni kan genomföra laborationerna utan konstant handledning, och jobba självständigt. Vid köbildning prioriteras handledning framför redovisning. Om det ser ut att bli lång väntan på redovisning föreslår vi att ni återkommer för redovisning i början av efterföljande labtillfälle.

Välkomna till kursen!

Stefan Gustavson