MINERIA DE DATOS - MODELOS DE CLASIFICACION. Con SQL Server 2005 Data Mining y Add-ins para Excel 2007

DATOS GENERALES

Curso de Informática Gráfica (http://di002.edv.uniovi.es/~rr/)

OBJETIVOS

Conocimiento de los conceptos y metodologías básicas necesarias para el desarrollo de sistemas gráficos de rendering y modelado, orientados principalmente hacia la síntesis de imágenes.

PRE-REQUISITOS

Toda la herramienta matemática utilizada será analizada en clase previamente, por lo que un conocimiento matemático básico es suficiente.

PROGRAMA DE TEORÍA

Informática gráfica: perspectiva general.

Introducción a la información gráfica; campos de la IG; Síntesis de Imágenes (SI): métodos de síntesis, modelos de iluminación, procesos de visualización; Modelado Sólido: organización de la información gráfica; definición de los modelos: sistemas de referencia, esquemas de modelado.

Conceptos básicos tridimensionales.

Transformaciones lineales 3D: sistemas de referencia y sistemas homogéneos, traslaciones, giros, escalado, composición de matrices; el visor: descripción y transformaciones lineales, técnicas de enfoque.

Síntesis de Imágenes: ray casting básico.

Modelo de cámara oscura y de ventana; ray casting hacia delante y hacia atrás; fases del algoritmo de ray casting; intersección rayo-esfera: versiones algebraica y geométrica; fuentes de luz; modelos de color: standard CIE, RGB, CMY; modelos de intensidad: modelo de Phong.

Ray casting avanzado.

Intersección rayo-polígono: intersección rayo-plano, intersección con el polígono; modelos de iluminación: modelo de Warn, diagramas goniométricos; sombreado; modelos de color de interface: HSV, HLS ; aplicaciones del color: interpolación y color falso; modelos de intensidad: Cook y Torrance.

Algoritmo trazador de rayos (TR) (ray tracing).

Implantación recursiva del algoritmo TR; pseudocódigo del algoritmo; modelo global de intensidad; limitaciones del modelo; sombras; aliasing y anti-aliasing; TR distribuido.

Técnicas de aceleración del algoritmo TR.

Clasificación de las técnicas de aceleración; volúmenes envolventes y jerarquías; subdivisión espacial; buffer de elementos; técnicas direccionales; control adaptativo de profundidad de árbol; rayos generalizados.

Introducción al Modelado Sólido.

Modelado: modelos informáticos y modelado geométrico; evolución del modelado geométrico; modelado sólido: desarrollo histórico, problemas del modelado sólido; sistemas de modelado sólido; fundamentos del modelado sólido: ángulo de exceso, curvatura de las superficies, teorema de Jordan, modelos poliédricos, objetos de Euler: operadores de Euler; operadores booleanos: operadores regularizados;

clasificación de los elementos de un conjunto.

Esquemas de modelado. Introducción; modelado de fronteras: conceptos básicos, estructuras de datos, caras con agujeros, problemas de representación, validez de los modelos, descripción de los modelos; modelos booleanos: definición de las primitivas, conjuntos de primitivas, visualización de los modelos booleanos, evaluadores de fronteras; modelado de fronteras versus modelado booleano.

Otros esquemas de modelado.

Esquemas basados en celdas: división en celdas de los modelos, división en celdas del espacio; modelado por barrido: casos problemáticos, curvas PD; esquemas híbridos: clasificación, esquemas híbridos distribuidos.

Visualización standard: obtención de la imagen vectorial.

Introducción; generación de la imagen vectorial: culling, transformaciones lineales, proyecciones, campo visual, recorte (clipping); sistemas visuales: de 4 y 8 parámetros y sistemas visuales generales.

Visualización standard: obtención de la imagen discreta.

Introducción; discretización de polígonos; discretización polígono a polígono; procesos de discretización: algoritmo DDA, método de intensidad constante, método de Gouraud, método incremental de Phong, comparación entre ambos métodos; visibilidad de los polígonos: algoritmo Z-buffer; discretización múltiple por línea scan; algoritmo general del rendering standard.

BIBLIOGRAFÍA

• Foley, J.D., A. van Dam, S.K. Feiner, and J.F. Hughes, Computer Graphics: Principles and Practice, Addison-Wesley, 2nd ed., 1990.

• Hearn, D., and M.P. Baker, Computer Graphics (C version), Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1997.

• Watt, A., Fundamentals of Three-Dimensional Computer Graphics, Addison-Wesley, 1989.

• Mäntylä, M., An Introduction to Solid Modeling, Computer Science Press, Maryland, 1988.

• Mortenson, M.E., Geometric Modeling, Wiley, 1985.