Grafică pe calculator (MLR5060)

[3D] Computer Graphics

21 Ianuarie 2020

* Notele vor fi introduse pe Academic Info. Studenţii sunt rugaţi să verifice nota pe Academic In.o.

Pentru eventualele nelamuriri, observatii, greseli, lipsuri, … contestatii la scris, va rog sa trimiteti un mail pe adresa la care a fost trimis referatul.

Cs.Per.2018.2019@Gmail.Com

Rezolvarea contestatilor se va efectua la restante (Vineri, 21 februarie⋅ 2020 à 11⁰⁰ - 14⁰⁰).

Restanţe 21-Feb-2020

Zi		Ora	Sala	Disc.	Gr.	Obs.
Vineri	21 Febr. 2020	11^00- 14^00	Cxxx	Gr. Calc.	All	S, L, R, P

Referatele se trimit dupa sustinere (prezentare) :
Mail: Cs.Per.2018.2019@Gmail.Com	Subject: ‘Referat Grafica pe Calc.’ Nume St., Grupa

Anul universitar 2019-2020 ~ Semestrul I ~ Forma de învățământ zi

Codul: MLR5060 Numărul de credite:__6__ Colocviu

Cursuri

Nr.	Data	Conţinut	Obs., Ex., Lab.
1	3-Oct-19	El. Grafică 2D	Fişa Disc., Reprez., Interpr.
2	10-Oct-19	El. Grafică 3D	Transf. 3D, Curbe, Supraf., Corpuri
3	17-Oct-19	Observ., Modelare 3_D	…
4	24-Oct-19	Creşterea Real. Imag. 3D 1)	1) Eliminarea Suprafeţelor Acopoperite
5	31-Oct-19	Creşterea Real. Imag. 3D  2)	2) Texturi
6	7-Nov-19	Creşterea Real. Imag. 3D 3)	3) Lumină şi umbră, 4) Stereografie
7	14-Nov-19	Spaţii de culoare	RGB, CIE Lab, Luv, HSL, HSV, …
8	21-Nov-19	OpenGl - Noţiuni introductive	Aplicaţii simple OpenGl [C#]
9	28-Nov-19	Realizarea unor aplicaţii simple	Triunghi, Cub ~ Materiale ajutătoare ~ OpenGl ~
10	5-Dec-19	Programare OpenGl [–1 (Part a)]	Next
11	12- Dec-19	Programare OpenGl –2 (Part b)	Predări Laboratoare, Referate, Proiecte
12	19- Dec-19	Programare OpenGl –3 (Part c)	Predări Referate - Proiecte
13	9-Jan-20	Programare OpenGl –4 (Part d) , Tematică	Finalizare Predări Referate - Proiecte
14	16-Jan-20	Lucrare Scrisă	Finalizare Colocviu ( Scris,L,R,P )
Rest.	21-Feb-20	Restanţe 11^00- 14^00 ~ Cxxx ?	S, L, R, P

Colocviu ~ Scris C335 16-Jan-20
14 - 15	232…..	7	15 - 16	231	6	10
	233….	10		237	4
	234…	11		321	4	8
	235..	4		322	3
	236..	12		323	1
		44		331	7	17
				332	7
				333	3
				821	1	2
				831	1
				931	1	7
				932	1
				933	1
				934	1
				935	1
				936	1
				938	1
					44	44

Tematica Proba scrisă – (Obligatorie!) Grafică pe Calculator ( 50 min.) 2020

1p - oficiu

Partea I - 4p (Sub. 1, 2, 3, sau 4)

Sub. 1 – C. 1 ~ Realizarea și Interpretarea elementelor ȋn Grafica 2D ~ El. Grafică 2D

· Fereastra Fizica (Viewport), Fereastra Reala (Window),

· Reprezentarea: formule de transformare Window à Viewport [ u(x); v(y) ]

· Interpretarea datelor: Viewport à Window [ x=u^-1(u); y=v^-1(v) ]

Sub. 2 – C. 2 ~ Reprezentarea obiectelor 3D (Curbe, suprafete, sau corpuri) ~ El. Grafică 3D

· Transformări geometrice uzuale: Translatie, Rotatie, Scalare, Simetrie, și Proiecție (paralelă, conică)

Sub. 3 – C. 3 ~ Observarea unui sistem 3D de puncte

· Operaţii de Vizualizare (Aducerea observatorului pe axa Oz & verticalitatea)

· Decuparea Vol. Viz.

Sub. 4 – C. 3 ~ Modelarea corpurilor [ a) - g) ]

Partea II - 5p (Sub. 5, 6, sau 7) << Cresterea realismului imaginilor >>

Sub. 5 – C. 4 ~ Eliminarea suprafețelor acoperite

· Prezentare generală a celor 4 Metode şi Met. OCTREE), sau

· Prezentare ȋn detaliu (met. și alg.) a unei singure metode (la alegerea ... ) !

Sub. 6 – C. 5 ~ Texturi (Gen.)

· Constante, variabile, sau neregulate. (la alegerea ... ) !

Sub. 7 – C. 6 ~ Lumină și Umbră

· Elemente, Clasificari ale surselor, Caracteristicile suprafetelor,

· Legea lui Lambert: formule,

· Cazurile de vizibilitate.

Partea III – +2p (+1p + +1p) Facultativ!

Sub. 8 – C. 6 ~ Stereografie +1p

· Anaglife și Stereograme.

Sub. 9 – C. 7 ~ OpenGL +1p

· Prezentare generală (etape, noțiuni de bază, elemente, principii, ... ),

· Notiuni introductive (coordonate, transformări, texturi, primitive, ... ) .

Evaluarea

Tip activitate	Criterii de evaluare	Metode de evaluare	Ponderi din nota finală
Curs	Cunoaşterea şi utilizarea noţiunilor teoretice la realizarea aplicaţiilor, precum şi aplicarea acestor concepte în rezolvarea de probleme	Lucrare scrisă	30%
Laborator Referat și Proiect	Crearea şi gestiunea obiectelor 3D	Teme de laborator	30%
	Realizarea unui referat şi a unui proiect pe o temă din domeniul acestei discipline	Referat şi Proiect	10% 30%
Standard minim de performanţă
* Nota finală va fi calculată în funcţie de cele patru note, cu ponderile de mai sus, cu condiția ca toate notele să fie cel putin 5.

O r a r   Sem. I    2018 - 2019

Zi	Ora	Gr.	Sala	Disc.	Tip	Obs.
Joi	10-12	MI3  /   ~  .	L343	GrC	L	S1    …
	12-14	IE3/231,3,5,7	L336		L
	14-16	Ir, Ie, Mi	C335		C
	16-19	~  /232, 4, 6	L306		L	...    S2
		Ica, Is /  ~  .	L321	Dss	S	S1    …
	18-20	Ica, Is	C335		C

Fişa disciplinei

1. Date despre program

1.1 Instituţia de învăţământ superior	Universitatea Babeş-Bolyai Cluj-Napoca
1.2 Facultatea	Facultatea de Matematică şi Informatică
1.3 Departamentul	Informatică
1.4 Domeniul de studii	Informatică
1.5 Ciclul de studii	Licenţă
1.6 Programul de studiu / Calificarea	Informatică

2. Date despre disciplină

2.1 Denumirea disciplinei				Grafică pe calculator (MLR5060)
2.2 Titularul activităţilor de curs				Lect. Dr. Vasile Prejmerean
2.3 Titularul activităţilor de seminar
2.4 Anul de studiu	3	2.5 Semestrul	5		2.6. Tipul de evaluare	C	2.7 Regimul disciplinei	Opţională

3. Timpul total estimat (ore pe semestru al activităţilor didactice)

3.1 Număr de ore pe săptămână	4		Din care: 3.2 curs	2	3.3 seminar/laborator	1 lab + 1 pr.
3.4 Total ore din planul de învăţământ	56		Din care: 3.5 curs	28	3.6 seminar/laborator	28
Distribuţia fondului de timp:						ore
Studiul după manual, suport de curs, bibliografie şi notiţe						7
Documentare suplimentară în bibliotecă, pe platformele electronice de specialitate şi pe teren						7
Pregătire seminarii/laboratoare, teme, referate, portofolii şi eseuri						16
Tutoriat						7
Examinări						7
Alte activităţi: ...
3.7 Total ore studiu individual		44
3.8 Total ore pe semestru		100
3.9 Numărul de credite		4

4. Precondiţii (acolo unde este cazul)

4.1 de curriculum	- Utilizarea unui mediu de programare vizuală
4.2 de competenţe	- Cunoaşterea unui limbaj de programare vizuală

5. Condiţii (acolo unde este cazul)

5.1 De desfăşurare a cursului	· videoproiector
5.2 De desfăşurare a seminarului/laboratorului	· lab.: 12 calculatoare (staţii de lucru)

6. Competenţele specifice acumulate

Competenţe profesionale	· Cunoaşterea, înţelegerea şi folosirea conceptelor de bază ale informaticii; · Abilitatea de a învăţa, a înţelege şi a aplica cele mai recente rezultate ştiinţifice în domeniul informaticii; · Abilitatea de a lucra independent şi/sau într-o echipă pentru a rezolva anumite probleme.
Competenţe transversale	· Cunoaşterea facilităţilor grafice ale diferitelor componente ale calculatoarelor şi programarea lor; · Realizarea principalelor funcţii ale graficii pe calculator; · Crearea de structuri de date pentru manipularea obiectelor 3D.

7. Obiectivele disciplinei (reieşind din grila competenţelor acumulate)

7.1 Obiectivul general al disciplinei	· Cunoaşterea elementelor necesare reprezentărilor grafice; · Înţelegerea metodelor de creştere a realismului imaginilor.
7.2 Obiectivele specifice	· Formarea deprinderilor de realizare a aplicaţiilor grafice; · Cunoaşterea unor algoritmi, metode şi tehnici utilizate în etapele de trecere de la modelare la reprezentare (imagine).

8. Conţinuturi

8.1 Curs	Metode de predare		Observaţii
1. Bazele programării în grafica interactivă. Hardware pentru grafică	Expunerea, explicaţia, conversaţia.
2. Transformări geometrice uzuale în grafica 2D şi 3D. Sisteme de coordonate. Vizualizarea 3D.	Descrierea, explicaţia, problematizarea.
3. Algoritmi raster (segmente, poligoane, zone).	Algoritmizarea.
4. Modelarea obiectelor (solide) 3D. Modelare geometrică şi ierarhii.	Expunerea, problematizarea.
5. Modelarea şi vizualizarea suprafeţelor şi curbelor 3D.	Descrierea, explicaţia.
6. Eliminarea (supra)feţelor acoperite (nevăzute, ascunse).	Expunerea, modelarea.
7. Metode de creştere a realismului imaginilor (lumini, umbre, proiecţii dinamice, culori)	Expunerea, algoritmizarea.
8. Texturi (constante, variabile, aleatoare)	Expunerea, modelarea.
9. Utilizarea culorilor în grafica interactivă (Spatii de culoare RGB, CIE XYZ - CIE-Lab, Luv, HSV, …)	Expunerea, modelarea, algoritmizarea.
10. Deformarea obiectelor 3D. Reprezentarea parametrică a obiectelor 3D.	Expunerea, modelarea, algoritmizarea.
11. Stereografie - Anaglife	Expunerea, modelarea.
12. Stereografie – Stereograme, …	Expunerea, modelarea.
13. Realizarea animaţiei.	Expunerea, modelarea.
14. Grafică Web.	Expunerea, modelarea.
Bibliografie 1. ALBEANU, Gr., Grafica pe calculator. Algoritmi fundamentali, Editura Universitatii Bucuresti, 200 2. DOGARU, D., Metode noi in proiectare. Elemente de grafica 3D. Editura Stiintifica si Enciclopedica Bucuresti, 1988. 3. FOLEY, J.D., VAN DAM, A., Fundamentals of Interactive Computer Graphics. Addison-Wesley Publishing Comp., 1984. 4. FOLEY, J. D., VAN DAM, A., FEINER, S. K., HUGHES, J. F., Computer Graphics - Principles an Practice, Second Edition in C, Pearson Education, 2003. 5. HAWKINS, K., Astle, D. “OpenGL Game Programming”, Premier Press, 2004 6. HEARN, D., BAKER P., “Computer Graphics with OpenGL”, Prenticel Hall, 2003. 7. PAVLIDIS, T Algorithms for Graphics and Image Processing. Springer-Verlag, 1982. 8. PETCU, D., CUCU, L., Principii ale graficii pe calculator. Editura Excelsior, Timisoara 1995. 9. POP, D., PETCU, D., Modelare lumii tridimensionale, Editura Eubeea, 2004, Colectia Informatica, Timisoara 10. WOLFRAM, S., Mathematica - A System for Doing Mathematics by Computer. Addison-Wesley Publ.Comp., 1992. 11. OpenGL Programming Guide, http://fly.srk.fer.hr/~unreal/theredbook/ 12. NeHe's OpenGL Tutorials, http://www.polytech.unice.fr/~buffa/cours/synthese_image/DOCS/Tutoriaux/Nehe/opengl.htm
8.2 Laborator		Metode de predare	Observaţii
1. Facilităţi grafice în C#/Java/Python		Explicaţia şi justificarea.
2. Transformări uzuale în grafica 2D şi 3D.		Descrierea, explicaţia.
3. Vizualizarea 3D.		Algoritmizarea.
4. Utilizarea algoritmilor de tip raster.		Dialogul, modelarea.
5. Modelarea şi vizualizarea dinamică a corpurilor.		Modelarea, algoritmizarea.
6. Modelarea şi vizualizarea dinamică a curbelor şi a suprafeţelor.		Dialogul, modelarea.
7-9. Creşterea realismului imaginilor		Descrierea, explicaţia, modelarea, algoritmizarea.
- Utilizarearea surselor de lumină şi realizarea umbrelor,
- Aplicarea texturilor pe obiecte
- Construirea imaginilor stereografice.
10. Realizarea animaţiei (deformarea obiectelor), pagini Web.		Exemplificarea, explicaţia.
11-13. Susţineri referate.		Conversaţia, evaluarea.
14. Predare proiecte.		Conversaţia, evaluarea.
Bibliografie 1. ALBEANU, Gr., Grafica pe calculator. Algoritmi fundamentali, Editura Universitatii Bucuresti, 2001 2. DOGARU, D., Metode noi in proiectare. Elemente de grafica 3D. Editura Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti, 1988. 3. FOLEY, J.D., VAN DAM, A., Fundamentals of Interactive Computer Graphics. Addison-Wesley Publishing Comp., 1984. 4. FOLEY, J. D., VAN DAM, A., FEINER, S. K., HUGHES, J. F., Computer Graphics - Principles and Practice, Second Edition in C, Pearson Education, 2003. 5. HAWKINS, K., Astle, D. “OpenGL Game Programming”, Premier Press, 2004 6. HEARN, D., BAKER P., “Computer Graphics with OpenGL”, Prenticel Hall, 2003. 7. PAVLIDIS, T.,Algorithms for Graphics and Image Processing. Springer-Verlag, 1982. 8. PETCU, D., CUCU, L., Principii ale graficii pe calculator. Editura Excelsior, Timisoara 1995. 9. POP, D., PETCU, D., Modelare lumii tridimensionale, Editura Eubeea, 2004, Colectia Informatica, Timisoara 10. WOLFRAM, S., Mathematica - A System for Doing Mathematics by Computer. Addison-Wesley Publ.Comp., 1992. 11. OpenGL Programming Guide, http://fly.srk.fer.hr/~unreal/theredbook/ 12. NeHe's OpenGL Tutorials, http://www.polytech.unice.fr/~buffa/cours/synthese_image/DOCS/Tutoriaux/Nehe/opengl.htm

9. Coroborarea conţinuturilor disciplinei cu aşteptările reprezentanţilor comunităţii epistemice,

asociaţiilor profesionale şi angajatori reprezentativi din domeniul aferent programului

· Cursuri similare de grafică pe calculator există în programul de studiu al tuturor universităţilor importante din România şi mai ales din străinătate, alături de prelucrarea imaginilor digitale, imagistică medicală şi recunoaşterea formelor;

· Acest curs asigură cunoştinţele de bază pe care orice programator trebuie sa la aibă;

· Grafica pe calculator este tot mai mult utilizată în majoritatea domeniilor de activitate, având un rol tot mai mare în vizualizarea simulării, în aplicaţiile medicale, în industrie şi în multe alte domenii.

10. Evaluare

Tip activitate	10.1 Criterii de evaluare	10.2 metode de evaluare	10.3 Pondere din nota finală
10.4 Curs	Cunoaşterea şi utilizarea noţiunilor teoretice la realizarea aplicaţiilor, precum şi aplicarea acestor concepte în rezolvarea de probleme	Examen scris	30%
10.5 Seminar/ laborator proiect	Crearea şi gestiunea obiectelor 3D	Teme de laborator	30%
	Realizarea unui referat şi a unui proiect pe o temă din domeniul acestei discipline	Referat şi Proiect	10% 30%
10.6 Standard minim de performanţă
· Nota finală va fi calculată în funcţie de cele patru note, cu ponderile de mai sus, cu condiția ca toate notele să fie cel putin 5.

Data completării Semnătura titularului de curs Semnătura titularului de seminar

1 Octombrie, 2016 Lect. Dr. PREJMEREAN Vasile Lect. Dr. PREJMEREAN Vasile

Data avizării în departament Semnătura directorului de departament

........................................... ..........…....................................

Wednesday, October 05, 2016

Materiale ajutătoare ~ OpenGl ~

a) Cursuri ~ L_T

b) Cursuri, Laboratoare ~ G_A

c) Ex. Textură Cub ~ OpenGl_C#_Ca_Plastin_Renata

Evaluarea studentilor:

                 

                       

                      

                

                   

               