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GC50701
インタラクティブCG
標準履修年次： ３・４年
専⾨・選択 ・2 単位
Interactive Computer Graphics
秋学期AB ⽊曜⽇ ３・４時限 7C202
担当教員： 蔡 東⽣
概要
「インタラクティブ」とは「双⽅向性」「対話式」とい う意味で，「インタラクティブである」とは , 例えば コン
ピュータのキーボードをタイプすれば画⾯に⽂字が 表⽰され , マウスを動かせばポインタが動いたり線が 引けたりす
る視覚的なコンピュータと⼈間のやりとりを 意味します . ユーザの操作に対して即座に何らかの応 答を返し , それを
もとにユーザが次の操作を⾏うこと ができるような場合を , インタラクティブであると⾔ います . 本授業では，コン
ピュータゲームのような， コンピュータ上のグラフィックス ( 以下 CG) を⼈間が 「インタラクティブに」操作する
ためのUI,コンピュータグラフィック技術、バーチャルラリティー技術について学習します． 画像合成、シェーディン
グ、テクスチュア マッピング、レイトレーシング、キャラクタアニメー ション、キーフレームアニメーション、物体
形状モデリ ングなどを利⽤したモデリング、ボリューム表現などの内容を中⼼に学習します．
学習・教育⽬標
アバターなど最近の３D映画・映像の作成に は映像とCGの合成は⽋くことのできないものになってい る。これらの
フォト・リアリスティックＣＧは、 ３次 元モデルを作成して、照明・視点を決め、物体表⾯の陰 影を決めることに
よりレンダリングと呼ばれる２次元ス クリーンへの投影を⾏う。また、仮想現実間／VRは⾶⾏ 機の訓練シミュレー
タなど実世界で⽋く事のできないも のになっている。本授業では、CGのインタラクティブ技 術，UI設計、CGモデリ
ング、レイトレーシング／シェーディング、キャラクタアニメーション、VR技術をカバーする。とくに、ＣＧ技術の
進歩はめざましいものがあるので、最新のCG技術から実際的なモデリングとアルゴリズムを学習する。
授業計画
週
講義内容
第1週
知覚 (Perception)
⾊彩 (Color)
第2週
画⾯表⽰装置 (Displays)
画像処理 (Image Processing)
第3週
変換 (Transformations)
階層モデル(Hierarchical Modeling)
第4週
投影 (Projections)
隠⾯処理（Hidden Surfaces）
第5週
シェーディング（Shading）
レイトレ（Ray Tracing）
第6週
アンチエイリアスと加速（Anti-alias and Acceleration）
テクスチャマッピング（Texture Mapping)
第7週
媒介変数⾯表⽰（Parametric Surfaces）
パーティクルシステム（Particle Systems）
第8週
アニメーション原理（Animation Principles）
アニメーション(Animation)
第9週
細分割（Subdivision）
科学技術可視化（Scientific Visualization）
第 10 週
インタラクティブCG作品発表
教材・参考書等
教材：配布資料，ＣＧアーツ協会、コンピュータグラフィックス
参考図書：
Foley, van Dam, Feiner, Hughes. Computer Graphics Principles and Practice, Second Edition in C. Addison
Wesley, 1996.
Edward Angel, Interactive Computer Graphics: A top-down approach with OpenGL, Third Edition. Addison
Wesley, 2003.
Woo, Neider, Davis, and Schreiner. OpenGL Programming Guide, Third Edition. Addison-Wesley, 1999.
Andrew S. Glassner. An Introduction to Ray Tracing. Academic Press, 1989.
Alan Watt, 3D Computer Graphics, Third Edition, Addison-Wesley, 2000.
成績評価
レポートと課題で採点。３課題あり、投票システムで優秀作品をきめるICGコンテストがあります。優秀者は
ボーナス点と図書券が与えられます。https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home 授業外の学習内容・⽅法
予備知識・前提条件
CG基礎をとっていることが望ましいが、特に必要ではない。
講義のホームページ
https://sites.google.com/a/cavelab.cs.tsukuba.ac.jp/icg_tmp/home
教員連絡先・オフィスアワー
授業前．事前に連絡してください