科目名	コンピュータグラフィックス特論
単位数	2.0
担当者	知能工学専攻　講師　馬場　雅志
履修時期	後期
履修対象	１、２年次
講義形態	講義
講義の目的	コンピュータグラフィックス（CG）とは、計算機内部に保持する３次元形状モデルから２次元の画像を生成する技術である。今日、CGは、映画やゲームだけでなく、さまざまな分野で利用されている。本講義では、隠面消去や陰影付けを中心に3次元CGの発展的な内容を学ぶ。これらの講義内容をより深く理解するため、隠面消去、シェーディング、シャドウイングを統一的に扱えるレイトレーシング法を題材として、プログラミング演習を行う。また、CGに関する最近の研究から、特に重要と思われるGPU（Graphics Processing Unit）を用いたレンダリングについても学ぶ。さらに、GPUを用いたレンダリングのプログラミング実習を行う。実習の成果をレポートしてまとめ、報告の実習を行う。
到達目標	本講義では、CGの発展的な技術を学習するだけでなく、演習を行うことにより、CGの理論の習得と同時に、問題解決能力の向上を目指す。演習では、C言語を用いてレイトレーシング法およびGPUレンダリングのプログラム作成を行う。（知識・技能） 関連研究について調べ、実習の成果をレポートとして作成し、発表することにより、調査・発表の能力の向上を目指す。（思考力・判断力・表現力）
受講要件	プログラミング演習を行うため、C言語でのプログラム作成が可能であること。 学部の講義科目「コンピュータグラフィックスI」を受講していることが望ましい。
履修取消の可否	可
履修取消不可の理由
事前・事後学修	（事前学修）レイトレーシング法、OpenGL、GLSL、WebGLについて、事前に基礎知識を得ておく。 （事後学修）プログラミングの課題が出されるので、必要に応じて自習時間を利用して進めておく。
講義内容	１．講義の概要と導入 ２．隠面消去アルゴリズム ３．シェーディング ４．シャドウイング ５．マッピング ６．GPUプログラミング ７．プログラミング演習（処理手法の説明） ８．プログラミング演習（結果確認、デバッグ） ９．中間発表 １０．レイトレーシング法の基礎 １１．レイトレーシングにおけるシェーディングとシャドウイング １２．完全鏡面反射（映り込み） １３．ポリゴンとレイとの交差判定 １４．分散レイトレーシング １５．最終発表
期末試験実施の有無	実施しない
評価方法・基準	演習、レポートおよび発表を総合的に評価する。 一定回数の出席と演習への参加、レポートの提出及び発表が単位修得の必須条件である。 秀、優、良、可の別は、提出された演習およびレポートと、発表内容の良否によって判断する。
教科書等	教科書： なし（適宜プリントを配布する） 参考書： コンピュータグラフィックス編集委員会編：コンピュータグラフィックス、画像情報教育振興協会（CG-ARTS協会） 画像電子学会編：ビジュアルコンピューティング（3次元CGによる画像生成）、電機大出版局 H.J.Jensen 著、苗村健訳：フォトンマッピングー実写に迫るコンピュータグラフィックス、オーム社
担当者プロフィール	画像メディア工学・CG研究室に所属し、実物体と同等な高精細なCG作成の研究に従事。 研究室：情報科学部6階 610研究室 【学生の学習指導・支援体制について】 授業内容に関しての学生の個別学習相談は随時受け付けている。 メール等で質問するか，直接研究室に来室して質問することが可能である。
講義に関連する実務経験	1992年4月〜1994年12月 トヨタ自動車株式会社に勤務（システム開発業務に従事）
課題や試験に対するフィードバック	レポート課題の解説を行う。
アクティブ・ラーニング	プログラミング演習。振り返り。
キーワード	レイトレーシング法、Zバッファ法、GPUプログラミング、OpenGL、GLSL、WebGL
備考	【教職】高専修（数学）