CURSO 95/96
1. Datos de la asignatura


2. Objetivos

Asimilar las técnicas clásicas de generación de formas, diseños ayudados por técnicas informáticas, dando especial énfasis en la generación realista de los objetos a modelar. Todo ello con vistas a su implementación en la práctica global del curso.

3. Contenidos

3.1 Tópicos

DAO/FAO (CAD/CAM), elementos matemáticos para gráficos, técnicas de visualización,'rendering', realismo, ocultación.

3.2 Programa

I. HARDWARE Y PERIFERICOS PARA CAD

1.- Introducción al Diseño CAD/CAM/CAE.

2.- Trazadores gráficos. Digitalizadores.

3.- Terminales gráficos en color.

II. DISEÑO GRÁFICO Y MODELADO GEOMÉTRICO

1.-Elementos Matemáticos para Computadores Gráficos. Puntos y Líneas. Transformaciones y Proyecciones en 2D y 3D.

2.-Cámara virtual.

3.-Introducción a X.

4.-Curvas espaciales. (Spline cúbico, Combinaciones parabólicas, Bezier, B- spline, b-spline, b2-spline).

5.-Descripción y Generación de Superficies. Superficies curvadas. Sup. Bilineales. Lofted. Coons. etc.

6.-Modelado Geométrico. Modelo de Alambres. Modelos de Sólidos (Primitivas Tipo, Barrido, Fronteras. Partición espacial. BSP. CSG.

III. VISUALIZACIÓN Y REPRODUCCIÓN (RENDERING)

1.-Realismo.

2.-Algoritmos de Superficies Visibles (espacio objeto y espacio imagen).
2.1.-Tests esenciales.
2.2.-Z-buffer.
2.3.-Líneas de barrido.
2.4.-Listas de prioridad.
2.5.-Horizonte flotante.
2.6.-Roberts.
2.7.-Warnock.
2.8.-Weiler-Atherton.
2.9.-Trazado de rayos básico(ray tracing).
3.-Reproducción.
3.1.-Modelos de iluminación.
3.2.-Sombreado de superficies (normal o de Lambert, Gouraud, Phong).
3.3.-Transparencia.
3.4.-Sombras.
3.5.-Texturas.
3.6.-Fractales.
3.7.-Métodos globales (trazado de rayos, radiosidad)
4.- Animación.

5.- Introducción al PHIGS.

6.- Tendencias futuras

IV. INTRODUCCIÓN A LOS MÉTODOS DE CÁLCULO Y SIMULACIÓN EN CAD

1.-Sistemas Discretos.

2.-Sistemas Continuos. Diferencias Finitas. Método de los Eltos. Finitos(MEF).

V. FABRICACIÓN ASISTIDA POR ORDENADOR.

1.- Fabricación Flexible.

2.- Control Numérico.

3.- Integración CAD/CAM.

4.- Ingeniería y Planificación Asistidos por Ordenador.(CAE)

3.3 Exámenes

Un examen parcial, junto a un final, relativos a la parte teórica de la asignatura.

3.4 Trabajos de curso

Se exige la consecución de tres prácticas por medio de grupos de dos personas como máximo, a realizar en el laboratorio de CAD/CAM sito en la planta tercera del módulo 2, cuyo responsable es, actualmente, Modesto Castrillón Santana. Los temas de las prácticas:

1-Transformaciones básicas, alteración del punto de vista y estudio o implementación de uno de los algoritmos teóricos vistos en clase, para la generación de curvas y superficies tridimensionales. El objetivo es refinar la biblioteca de funciones existente, para lo cual se repartirán las distintas opciones entre los grupos de trabajo, con vistas a su utilización posteriormente por todos los grupos de prácticas en las siguiente prácticas.

2-Ocultación y/o sombreado sobre los objetos generados con más de un procedimiento contenido en la biblioteca de algoritmos, desarrollada en el punto 1.

3-Tema libre. Defensa del tema escogido.

** Para un grupo, o como máximo dos, está disponible que en las prácticas 2 y 3 utilicen librerías estandar PHIGS, aprovechando con ello la estación de trabajo que dispone de acelerador gráfico.

4. Planificación

4.1. Horario

El horario provisional se encuentra el el tablón de anuncios de la F.I. sito en el módulo I, pero supone dos horas teóricas a la semana y cuatro prácticas.

4.2. Planning

Entrega de trabajos: 1 de Abril primera práctica, el 16 de Mayo segunda, y la tercera el 17 de Junio. Respetar la entrega de fechas de prácticas te permite presentarte al parcial, si te retrasas en más de una entrega no tendrás sino la posibilidad del final.

5. Evaluación

Dada la naturaleza eminentemente práctica de la asignatura, la valoración de la práctica es muy superior a la del examen, siendo ambos obligatorios, así las prácticas suponen un 70% (todas evaluadas con el mismo peso) de la nota final y el examen un 30%. Ambos aspectos deben superarse (si bien para prácticas por encima del 7.5 se puede estudiar la no necesidad de superar el examen).

6. Orientación

6.1. Libros

- Sistemas CAD/CAM/CAE.
Varios Autores. Marcombo.

- CAD/CAM
Groover/Zimmers. Prentice-Hall.

- Cadcam.
Barry Hawkes. Paraninfo.

- Mathematical Elements for Computer Graphics.(2nd ed)
Roger/Adams. McGraw-Hill.

- Procedural Elements for Computer Graphics.
Roger/Adams. McGraw-Hill.

- Computer Graphics and geometric modeling using Beta-splines
Barsky Springer-Verlag

- Modeling of Curves and surfaces in CAD/CAM
M. Hosaka Springer-Verlag

- Flexible Manufacturing Systems.
K. Rathmill.

- An introduction to solid modeling
M. Mäntyla Computer Science Press

- Computer Graphics
Foley et al. Addison-Wesley

- Computer Graphics
F.S.Hill Jr. Macmillan

- 3D Computer graphics
Alan Watt Addison-Wesley

- Image Synthesis.
Thalmann. Springer-Verlag.

- the SECOND computer revolution VISUALIZATION
R.M.Friedhoff & William Benzon W.H.Freeman & Co.

- Computer Graphics and Geometric Modeling for Engineers
Vera B. Anand Wiley

- Ilumination and Color in Computer Generated Imagery
Roy Hall Springer-Verlag

- El método de los Elementos Finitos.
O.C. Zienkieviecz.Reverté.

-El espejismo de Silicio
Steve Aukstakalnis & David Blatner. Página Uno S.L.

- An eye for fractals
Michael McGuire. Addison-Wesley

- Fractals everywhere
Michael Barnsley. Academic Press.

6.2 Herramientas

Se trabaja sobre estaciones de trabajo HP 9000 Serie 700, en lenguaje C y principalmente utilizando las librerías Xlib y Motif para la creación de la interface de usuario.

7. Equipo Docente

Los profesores encargados de la asignatura son Jorge Cabrera Gámez y Modesto Fernando Castrillón Santana, si bien es Modesto quien tiene más carga docente según el Plan de Organización Docente del presente curso. Ambos están localizables en el seminario 9 de la tercera planta del módulo tres, o en el laboratorio 5 de esa misma planta. Los teléfonos respectivamente serían 458747 y 458758. Sus dirección de email serían jorge@gias720.dis.ulpgc.es y modesto@gias720.dis.ulpgc.es, o bien, jorge@dis.ulpgc.es y modesto@dis.ulpgc.es.


e-mail: modesto@dis.ulpgc.es
Gias Group e-mail: www@gias720.dis.ulpgc.es