情報科学部Faculty of Computer and Information Sciences
FRI313KA-CS-232（情報学フロンティア / Frontiers of informatics 300）コンピュータグラフィックスComputer Graphics
佐藤 周平Shuhei SATO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 情報科学部Faculty of Computer and Information Sciences |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | J0549 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水1/Wed.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 / Koganei |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) |
（１） 受講希望者 (受講検討中の者も含む) は、情報科学部学部Googleフォーム（https://forms.gle/ECvwxVe2NcxmrbTK9）で初回講義前までに希望申請をしてください。（※以下URLのご案内があるGoogleフォームとは異なるのでご注意ください。） （２） 以下のURLと教育開発支援機構事務局の案内に従って、履修希望の申請を行ってください。 https://www.hoseikyoiku.jp/risyu/index.html （３） 履修取消については、ご自身の所属学部の履修取消期間内に必ず同時に履修削除を行ってください。 |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | |
| カテゴリー（2022年度以降入学者）Category (2022~) | |
| カテゴリー（2021年度以前入学者）Category (~2021) | |
| カテゴリーCategory |
専門教育科目 専門科目 |
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Outline (in English)
【授業の概要（Course outline）】
Techniques of computer graphics (CG) are widely used on various fields, such as, Movies, Video games, CAD, medical devices, and so on. In this course, students will study basic technologies of CG, and will acquire programming techniques for implementing basic algorithms.
【到達目標（Learning Objectives）】
Goals of this course are to understand three fundamental elements of CG (modeling, rendering, and animation), and to acquire programming techniques for implementing basic algorithms.
【授業時間外の学習（Learning activities outside of classroom）】
Students should spend at least 4 hours for preparation and review of this course.
【成績評価の方法と基準（Grading Criteria /Policy）】
Practices and Tasks (60%)，Examinations (40%)
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
コンピュータグラフィックス（CG）は，代表的なゲームや映画，テレビ番組などの身近なところから，建築物の設計や医療機器など幅広く必要とされるようになっている．このように様々な分野で利用されている CG 技術について，その基礎技術と最新技術について理解を深めること，また基本的なアルゴリズムを実装出来るようになることを目標とする．
到達目標Goal
CGの基本的な要素であるモデリング，レンダリング，アニメーションについて理解し，簡単なプログラムの作成を通して実際にCGを生成できるようになることを目標とする．本講義を通してCG技術の全体像を理解し，実際に実装もすることで，より深く理解できるようになることを目指す．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち「DP4-3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
講義とプログラミングの演習を行う．プログラミング言語はC++もしくはPythonを用いる．レンダリングソフトウェアとしてPOV-RayもしくはMitsubaを用いる．必要に応じて他のCG関連言語・ツールを用いる．
課題の提出はMoodleで行い，質疑応答および提出された課題の解説・フィードバックは授業内およびSlackで行う．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[未定/undecided]：ガイダンス，導入
CGの概要
2[未定/undecided]：カメラモデル
透視投影，平行投影，射影変換
3[未定/undecided]：2次元座標
2次元座標系，アフィン変換，同次座標
4[未定/undecided]：3次元座標
3次元座標系，同次座標
5[未定/undecided]：ビューイングパイプライン
モデリング変換，視野変換，投影変換．クリッピング
6[未定/undecided]：形状モデル
ワイヤーフレーム，サーフェス，ソリッドモデル
7[未定/undecided]：曲線・曲面
2次曲線，パラメトリック曲線／曲面
8[未定/undecided]：ボリューム表現
ボクセル，メタボール
9[未定/undecided]：隠面消去
スキャンライン法，Zバッファ法，レイトレーシング法
10[未定/undecided]：シェーディング，影付け
シェーディング，影付け
11[未定/undecided]：テクスチャ
テクスチャマッピング，バンプマッピング
12[未定/undecided]：アニメーション
キーフレーム，手続き型アニメーション
13[未定/undecided]：シミュレーション
剛体，弾性体，流体
14[未定/undecided]：まとめ
まとめ，最新研究の紹介
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
テキストや講義資料の復習と課題に取り組む必要がある．必要に応じてPCでのプログラミングも行う．本授業の準備・復習等の授業時間外学習は，各週につき4時間を標準とする．
テキスト（教科書）Textbooks
コンピュータグラフィックス 改訂新版, CG-ARTS協会, 2015，税抜3,600円 (電子版あり)
参考書References
必要に応じて授業内で紹介する．
成績評価の方法と基準Grading criteria
演習・課題 (60%)，試験 (40%)
※CG-ARTSが実施するCGエンジニア検定 エキスパートを受験し合格した場合には，その証明の写しを提示することで試験評価を満点として免除する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与ノートPCを使用する．必要に応じて，関連ツールやソフトウェアのインストールを各自で行ってもらう．
その他の重要事項Others
事前に，CGのための幾何学を履修していることが望ましい．