形状データ処理工学 2023年度 大竹担当

• [各授業の前半] 形状データの基本的な扱いとディスプレイへの表示の方法を学ぶ。
• [各授業の後半] 比較的新しい論文の紹介を聞くことにより、研究動向を学ぶ。
• [プログラミング課題] 計算機実験をして理解を深める。

プログラム課題のコンパイルと実行

プログラム課題の提出方法

• 1回目〜3回目までの課題 : こちらのエクセルファイルを記入して 11/11 までに ITC-LMS へ提出。
• 4回目〜6回目までの課題 : こちらのエクセルファイルを記入して 12/2 までに ITC-LMS へ提出。
• 7回目〜9回目までの課題 : こちらのエクセルファイルを記入して 1/20 までにITC-LMS へ提出。
  (CAD 曲線，CAD 曲面，陰関数曲線・曲面 についてです．これが最終の課題になります。)

授業の予定と履歴

1. 10月4日 : イントロ と 形状の表示について

形状の話を詳しくする前に，形状をディスプレイに表示する道具を学びます．
また、今後プログラミングの課題を行うにあたって、C/C++ の簡単な復習をします。
[PPT資料] 導入, レンダリング
[プログラム] prog1-1, prog1-2
[補足のPPT資料] C 言語
[補足のプログラム] prog1.5-1, prog1.5-2, prog1.5-3, prog1.5-4, prog1.5-5,



2. 10月11日 : ラスタデータと微分法 (1)

画像データなどに代表されるラスタデータについて学びます。
微分法を用いた基本的な処理で、エッジ抽出と平滑化が中心です。
[PPT資料] ラスタデータ処理 (前半部分)
[プログラム] prog2-1, prog2-2
[プログラム課題の答え] prog2-1, prog2-2

[紹介論文] Patrick P´erez Michel Gangnet. Andrew Blake, "Poisson Image Editing", SIGGRAPH 2003.
[解説資料] PPT資料



3. 10月18日 : ラスタデータと微分法 (2)

前回に引き続き、画像データなどに代表されるラスタデータについて学びます。
基本的な処理の問題点を解決した、エッジ抽出と平滑化が中心です。
[PPT資料] ラスタデータ処理 (後半部分)
[プログラム(前回と同じ)] prog2-1, prog2-2
[プログラム課題の答え] prog2-1, prog2-2

[紹介論文] Yuri Boykov, Marie-Pierre Jolly, "Interactive Graph Cuts for Optimal Boundary & Region Segmentation of Objects in N-D Images", ICCV 2001.
[解説資料] PPT資料， PPM 画像入力のデモプログラム



4. 10月25日 : ポリゴンメッシュ(1)

データ構造と表示に必要な計算を学びます。
[PPT資料] メッシュ(1), 補足資料: メッシュのデータ構造
[プログラム] prog3-1
[プログラム課題の答え] prog3-1

[紹介論文] Diego Nehab, Szymon Rusinkiewicz, James Davis, Ravi Ramamoorthi, "Efficiently Combining Positions and Normals for Precise 3D Geometry", SIGGRAPH 2005.
[解説資料] 著者らが作成したPPT



5. 11月1日 ： プログラミング課題の自習


6. 11月8日 : ポリゴンメッシュ (2)

変形や解像度変更の方法について学びます。
[PPT資料] メッシュ(2)
[プログラム] prog3-2, prog3-3, prog3-4
[プログラム課題の答え] prog3-2， prog3-3， prog3-4

[紹介論文] Yaron Lipman David Levin Daniel Cohen-Or, "Green Coordinates", SIGGRAPH 2008.
[解説資料] PPT資料， Java による 2D のデモ



7. 11月15日 : CAD 曲線

CAD システムでよく用いられる自由曲線について学びます。
[PPT資料] CAD 曲線
[プログラム] prog4-1, prog4-2
[プログラム課題の答え] prog4-1, prog4-2
[デモ (Java アプレット)] ベジエ曲線, Bスプライン曲線

[紹介論文] Yu-Kun Lai, Yong-Jin Liu, Yu Zang and Shi-Min Hu, "Fairing Wireframes in Industrial Design", IEEE International Conference on Shape Modeling and Applications, 2008.
[解説資料] PPT資料


8. 11月29日 : CAD 曲面

3次元 CAD システムでよく用いられる自由曲面について学びます。
[PPT資料] CAD 曲線
[プログラム] prog4-3, prog4-4
[プログラム課題の答え] prog4-3, prog4-4

[紹介論文] 時間の都合でナシ


9. 12月6日 : 陰関数曲面・曲線

スカラ場の等値線・面を用いた形状表現について学びます。
[PPT資料] 陰関数曲線・曲面
[プログラム] prog5-1, prog5-2

[紹介論文] Tao Ju, Frank Losasso, Scott Schaefer, and Joe Warren, "Dual Contouring of Hermite Data", SIGGRAPH 2002.
[解説資料] 著者らが作成したPPT



10. 12月13日 : ボリュームデータ

ボリュームレンダリングについて学びます。
[PPT資料] このページの資料 "Real-Time Volume Graphics" の資料を使います。

• Introduction to GPU-Based Volume Rendering
• Local Illumination for Volumes
[プログラム] ボリュームレンダリング:prog5-3, 等値面レンダリング:prog5-4




11. 12月20日 : 点群データ

点群から表面データを構築する方法を学びます。
(申し訳ありませんが大竹の過去の研究紹介が中心です。) [PPT資料] 点群面張り


12. 12月27日 ： 休講

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