Computer Graphics

General

  • Course Code: 1969
  • Semester: 9th
  • Course Type: Scientific Area (SA)
  • Course Category: Optional (OP)
  • Scientific Field: Programming and Algorithms (PA)
  • Lectures: 4 hours/week
  • ECTS units: 6
  • Teching and exams language: Greek
  • The course is offered to Erasmus students
  • Instructors: Volioti Christina

Educational goals

This course studies modern imaging graphic systems, computer-based design and programming tools (APIs). The main objective of the course is to provide each student with the appropriate knowledge and skills to understand the theoretical background of modern graphic systems and to be able to carry out independent work on the planning and programming of 2D and 3D applications. By the successful completion of the course the student should be able to:

  • Understand how algorithms are used in graphic systems (representation of basic shapes on grid screens, backlighting algorithms).
  • Operate design, editing and programming software interfaces for 2D/3D graphics.
  • Understand the various coordinate systems (homogeneous, Cartesian, polar, spherical) and 2D/3D geometric transformations.
  • Implement design and transformation algorithms.
  • Create virtual scenes with simple graphic components (lines, circles, surfaces), simple games and animations using applications.
  • Know lighting and shading models and how to operate the virtual camera.
General Skills
  • Search, analysis and synthesis of information by using the appropriate means and technology
  • Independent and cooperative work
  • Criticism and self-criticism ability
  • Promote of free, creative and inductive thinking

Course Contents

– Hardware: Input devices such as camera driven systems, gyroscopic devices, 3D scanners, gloves and virtual reality forms, experimental devices. Graphics output devices such as monitors, 2D/3D printers, videos

– Graphic Imaging Techniques, Geometric Transformations

– Algorithms for drawing straight lines and curves

– Polygon coloring

– Matching and matching algorithms

– Coordinate systems and transformations

– Algorithms to hide edges and surfaces

– Color models, transparency

– Reflection, texture and relief (texture mapping techniques), surface rendering (Phong, Gauraud), reflection

– Lighting models and ray detection

– OpenGL, Animation

Teaching Methods - Evaluation

Teaching Method
  • Face to face lectures.
Use of ICT means
  • Use of presentation software.
  • Use of learning platform (Moodle).
  • Communication with students through electronic means (email, announcement dashboards).
Teaching Organization
Activity Semester workload
Lectures52
Writing and presenting compulsory work56
Individual study and analysis of literature72
Total 180
Students evaluation

1. (20% της βαθμολογίας) Κάθε φοιτητής/τρια με την χρήση του προγράμματος σχεδίασης Google Sketchup πρέπει να σχεδιάσει ένα κτήριο γνωστό ή της αρεσκείας των ή την εσωτερική διακόσμηση οικίας ή ένα αμάξι ή μια σκηνή υπαίθρου, πόλης, κλπ).

2α. (50% της βαθμολογίας) Γραπτή τελική εξέταση στο θεωρητικό μέρος του μαθήματος που περιλαμβάνει:
- Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
- Ασκήσεις που αφορούν απλούς αλγορίθμους και προβλήματα στα γραφικά
- Ανάπτυξη θέματος θεωρητικού περιεχομένου

2β. (30% της βαθμολογίας) Κάθε φοιτητής παρουσιάζει στους υπόλοιπους φοιτητές του μαθήματος ένα θέμα που αφορά τα Γραφικά Υπολογιστών και/ή την εφαρμογή τους. Η παρουσίαση γίνεται σε μορφή διαφανειών (slides). Παραδοτέα αυτής της παρουσίασης είναι α) το κείμενο (6-20 σελίδες) σε .doc ή pdf μορφή και β) οι διαφάνειες (16-30 σελίδες) σε .ppt ή .pdf μορφή

-- Αντί του 2α και 2β δίνεται η δυνατότητα σε φοιτητές/τριες να αναλάβουν ένα πρότζεκτ και να ασχοληθούν :
α) με προγραμματισμό (σε γλώσσες όπως C/C++, java, python, C#, processing, HTML5, CSS, javascipt, jquery, κλπ.) για την δημιουργία γραφικών αντικειμένων, σκήνων, animation, ταινιών,
β) δημιουργία ταινίας animation ή παιγνιδιού με κάποιο framework (three.js, Babylon.js, κλπ) ή κάποια εφαρμογή όπως Blender, Unity 3D, Unreal engine, 3dsMax κλπ.
Το αποτέλεσμα παρουσιάζεται στους φοιτητές και στον διδάσκοντα του μαθήματος.
Παραδοτέα αυτής της δραστηριότητας είναι α) περιγραφή του προτζεκτ (κείμενο 10-30 σελίδες) σε .doc ή pdf μορφή, β) διαφάνειες παρουσίασης (16-30 σελίδες) σε .ppt ή .pdf μορφή, και γ) το πρότζεκτ (animation, παιγνίδι, ταινία κλπ.)

-- Το ως άνω σχήμα αξιολόγησης του μαθήματος γνωστοποιείται στους ενδιαφερόμενους φοιτητές με τους ακόλουθους τρόπους: α) κατά την πρώτη διάλεξη , β) την ιστοσελίδα του μαθήματος και β) με γραπτές ανακοινώσεις εξαμήνου σε ιστοσελίδα του τμήματος.

Recommended Bibliography

Recommended Bibliography through "Eudoxus"
  1. Θεοχάρης, Θ. κ.ά., Γραφικά και Οπτικοποίηση- Αρχές και αλγόριθμοι. Εκδόσεις Συμμετρια, 2010. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 35474
  2. Baker&Hearn. Γραφικά Υπολογιστών με OpenGL, 3η εκδοση. Εκδοσεις Tζιολα, 2011. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 77119515