Σκοπός του μαθήματος

Το μάθημα ασχολείται με προχωρημένους αλγόριθμους γραφικών για τη δημιουργία φωτορεαλιστικών εικόνων και γραφικών πραγματικού χρόνου. Το μάθημα χρησιμοποιεί βασικές αρχές, μαθηματικά και αλγόριθμους από ένα τυπικό εισαγωγικό μάθημα γραφικών υπολογιστών και γι αυτό το λόγο το τελευταίο θεωρείται προαπαιτούμενη γνώση.

Περιεχόμενα του μαθήματος

- Ανασκόπηση βασικών αρχών και αλγορίθμων (επανάληψη των δεδομένων γνώσεων από εισαγωγικό μάθημα γραφικών).
- Παρακολούθηση ακτίνας (ray tracing - βασικός αλγόριθμος, επιταχύνσεις, στοχαστικό RT, volume RT).
- Αλγόριθμοι ολικού φωτισμού (global illumination - particle tracing, radiosity).
- Σκελετική κίνηση μορφών
- Προχωρημένα τοπικά μοντέλα φωτισμού (Cook-Torrance, Oren-Nayar, Cartoon)
- Εισαγωγή στους Shaders και στην GLSL (OpenGL Shading Language)
- Deferred rendering και πρoηγμένες αρχιτεκτονικές γραφικών πραγματικού χρόνου με χρήση shaders.
- Αλγόριθμοι παραγωγής σκιών και υλοποιήσεις στη GPU.

Βιβλιογραφία

1. Graphics & Visualization, Principles and Algorithms, T. Theoharis, G. Papaioannou, N. Platis, N. Patrikalakis, AK Peters, 2008(Παρέχονται επιλεγμένα κεφάλαια και σε ηλεκτρονική μορφή)
2. Θ. Θεοχάρης, Α. Μπεμ, «Γραφικά -- Αρχές και Αλγόριθμοι», Εκδόσεις Συμμετρία, 1999.

Επιπλέον βιβλιογραφία (όχι απαραίτητη)
3. D. Hearn, M. P. Baker, "Computer Graphics with OpenGL", 3rd edition, Prentice Hall, 2004
4. D. Streiner, M. Woo, J. Neider, T. Davis, The OpenGL Programming Guide - The Redbook, Version 2.0, Addison-Wesley, 2005
5. Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, H. W. Jensen, AK Peters, 2001
6. Geometric Tools for Computer Graphics, P. J. Schneider, D. H. Eberly, Morgan Kaufmann, 2003
7. Real-time Rendering, Third Ed., T. Akenine-Moller, E. Haines, N. Hoffman, AK Peters, 2008.

Απαιτούμενο Υπόβαθρο

Δομές Δεδομένων, Γραμμική Άλγεβρα, Προγραμματισμός C++, Γραφικά Υπολογιστών (εισαγωγικό επίπεδο). Επιθυμητή η γνώση OpenGL.