| 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 | 2024 |
| 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 | 金2/Fri.2 |
| 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 | 3～4 |
| 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) | 【（情報科学部所属以外の学生向け）「成績優秀者の他学部科目履修制度」の履修登録の流れ】 （１） 受講希望者 (受講検討中の者も含む) は、初回の授業までに「申請フォーム（https://forms.gle/ECvwxVe2NcxmrbTK9）」から履修したい科目を申請してください。 （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履修取消を行ってください。 【「成績優秀者の他学部科目履修制度」の履修年次】 「配当年次」欄と同じです。 |
| 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~) | 専門教育科目 専門科目 コース専門科目 |
| カテゴリー（2021年度以前入学者）Category (~2021) | 専門教育科目 専門科目 コース専門科目 |
| カテゴリーCategory |
【Outline (in English)】
【授業の概要（Course outline）】
Techniques of computer graphics (CG) are widely used in various fields, such as, Movies, Video games, CAD, medical devices, and so on. In this course, students will study basic knowledge and techniques 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 preparing and reviewing this course.
【成績評価の方法と基準（Grading Criteria /Policy）】
Practices and Tasks (70%)，Examinations (30%)
【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?】
情報科学部ディプロマポリシーのうち「DP4-1」と「DP4-2」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として主にC/C++を用いる．レンダリングソフトウェアとしてMitsuba（Pythonを使用）およびPOV-Ray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Googleフォームで行い，質疑応答および提出された課題の解説・フィードバックは適宜授業内および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。
| 回 / No. | 各回の授業形態予定 / methods of teaching | テーマ / Theme | 内容 / Contents |
|---|---|---|---|
| 1 | 対面/face to face | ガイダンス，導入 | CGの概要 |
| 2 | 対面/face to face | 2次元座標 | 2次元座標系，アフィン変換，同次座標 |
| 3 | 対面/face to face | 3次元座標 | 3次元座標系，同次座標 |
| 4 | 対面/face to face | カメラモデル | 透視投影，平行投影，射影変換 |
| 5 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 曲線・曲面 | 2次曲線，パラメトリック曲線／曲面，ポリゴン曲面 |
| 8 | 対面/face to face | ボリューム表現 | ボクセル，メタボール |
| 9 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | シェーディング，影付け | シェーディング，影付け |
| 11 | 対面/face to face | 大域照明計算，マッピング | 大域照明計算，テクスチャマッピング，バンプマッピング |
| 12 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | シミュレーション | 剛体，弾性体，流体 |
| 14 | 対面/face to face | 最新研究の紹介 | CGの最新研究の紹介 |
【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 (70%)，試験 (30%)
※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．
また，C/C++の講義を受講していることが望ましい．