PDF문서lecture1.pdf

닫기

background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Computer Graphics and Programming

Lecture 1

Jeong-Yean Yang

2020/10/22

1


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

The Goal of Graphics 

in this class is

2

Developing your own 

C/C++ Graphics Engine

by Mathematical Modeling


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

3

3DMax, Maya,

or

Even Sketch?

These are NOT graphics, but CAD.

You can learn it from Youtube.

How to develop CAD program

is our goal.

How about using

Unity-like

Graphics engine?

Unity is NOT Graphics.

What you want

is NOT in Unity, 

but in Graphics Theory.

I am foolish

in C/C++

programming?

Try harder 

or

Drop the course.


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Introduction

3Dim. Vector space and Homogeneous Transform

Viewing frustum based clipping and Perspective Mapping

Wire frame based Polyhedron Modeling with Vertices and Faces

Quaternion and Homogeneous Transform

Baricentric Interpolation and Hidden surface Removal

Modeling of Various Types of Polyhedron as Primitives

OpenGL 3D Modeling

Vertex Buffer Object and Elements Handling

Illumination Model with Normal Vector for Shadings

Multi object modeling with Hierarchical Structure

Ray Tracing with Reflection and Refraction

Understanding GLSL Concept by Ray Tracing

GLSL in OpenGL 

Particle Effect

4


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Keyword Overview

• Step1: Line-based Graphics with Windows 

Programming

• Step2: Polygon-based Graphics with OpenGL

• Step3: Ray Tracing and GLSL

5


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Step1. Line-based Graphics 

• Everything is rendered by 

Line Command

– MoveTo, LineTo in MFC

• In other words, Everything 

is calculated by Math.

– 3D Vector space
– Homogeneous Transform
– Perspective Transform
– Projection
– Clipping

6


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Step2. Polygon-based Graphics with 

OpenGL 

• VBO from OpenGL
• Light and material
• Shading
• Polygon and 

Polyhedra for 
OpenGL

7


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Step3. Ray Tracing and GLSL

• Light and Material 

modeling

• Ray Tracing by math

• GLSL – Advanced 

shading language

8


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Step3. Minor Part

Particle Effect 

9


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Graphics is an Intuitive Coursework

• Your seeing ability will be improved 

– by learning the coursework and understanding the graphics

10

Plane object


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Con’t

11


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Object Oriented Programming (OOP)

Alternative Goal in this class

• What is OOP?

– It is difficult to learn what OOP is

12

Good kid for Organization

How to organize my room?


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

OOP is meaningless for Simple Code

13

void test()

{

print(“babo”)

}

main()

{

test();

}

It is 

TOO simple 

to learn OOP.

We start to 

think

How to organize

Room

Desk

floor

shelf


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Why OOP is hard to learn?

• Complexity and Quantity are the key for OOP.

• You don’t see a lot of codes as well as you don’t write 

complex codes.

– That’s why students cannot understand and professors 

cannot teach OOP concept. 

– (Even most professors have not experience for developing 

large project )

• Graphics is the mathematical modeling from bottom 

to top. ( Well Categorized Problem)

– Polyhedron – polygons – lines – vertices.
– Best example for understanding OOP in our Department. 14


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Overview of Grading and Homework

• 1. All HW should be written in C or C++ 

– Free version of Visual Studio 2019 will be used.

• https://visualstudio.microsoft.com

• 2. You do Presentation with your Result in every HW.

– HW with Presentation (100%)

15

HW


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

You Can’t Get Good Score

with 

Copied Materials

• When you do Presentation with friend’s HW,

Everyone knows you copied HW.

16

A

F

D


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Warning!!

Graphics is a Very Tough Class

• We will cover Step 1,2, and 3 within few months.
• You must do more than 100 homework.

17

Hundred

Homework!!

Puhahaha…


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Grading Policy

• Attendance(0%) 
• Presentation with HW (100%)

• My office number is D313-1

– Please visit my office in the afternoon.

• Download Every course materials from next FTP server

– IP address: 175.126.99.177
– Port: 21
– ID: graphics
– PW: 123456
– Be careful that the server is opened only inside university.

18


background image

T&C LAB-AI

Dept. of Intelligent Robot Eng. MU

Robotics

Thank you for Listening Graphics Class

Welcome to Homework Hell

19