Visual情報論 課題（2000年度）

下記のプログラミング課題４問中少なくとも3問を提出する。

• 走査変換は教科書[1]を参照のこと。走査線と多角形との交点計算は増分法を使用する。
• ｎ多角形とし、会話的に頂点はマウスで入力するかファイルから読むこととする。 下記の課題に使用するために３角形に限ってもよい。
• 多角形内の色は次の2種とする。１）同一色,２）各頂点の色（輝度）を与え内部は線形補間する（補間にはスムーズシェーディング法を使用し、その方法は教科書[1]を参照のこと）。 ３角形の場合、各頂点をR,G,Bの色を割り当てる。

• ４面体のモデルを作成し、与えられた視点に対し表の面を描画する（凸多面体であるので、隠面消去は表の面の表示のみで実現できる）。 透視変換は教科書[1]を参照し、可視面の描画は課題１の走査変換を利用する。
• シルビンスキーのガスケットは、下記URLのアプレットおよびプログラムを参照のこと。
/~nis/junk/sougou/gasket/gasket.html
/~nis/junk/sougou/source/gasket.java
/~nis/junk/sougou/document/sougouKadai.htm#gas
• 可能なら、４面体の底面の各頂点を,R, G,Bの色に上頂点を白に割り当て、表面の色は補間して表示せよ。

• 形状データ（頂点の座標、面の構成頂点）は、４面体を入力するとちいさな４つの４面体を再帰的に生成する関数により生成できる。
• 形状および透視変換の確認のため、線画（ワイヤーフレーム）で表示せよ。
• 透視変換は教科書[１]を参照のこと。平行投影にしてもよい。
• 優先順位法を用いた隠面消去法を利用し、多面体を表示せよ。
• 構成面（ここでは３角形）を遠い順に優先順位を算出し（Zソート）、課題１．の走査変換を利用して、遠方の面から順に塗りつぶす。 この際、裏の面は除外する。
• 基本的には次の手順である。１）透視変換、２）裏面除去、３）面の優先順位の算出、４）面の輝度計算、５）各面の走査変換
• 面の明るさは、光源は平行光線に対する輝度を算出せよ。

• 曲線の式は配布資料[2]を参照のこと。
• 次数は３に制限してよいが、制御点の数は可変（例えば５から８）にする。
• 下記URLのアプレットを参照せよ。
  /~nis/javaexampl/bspline.htm

課題１から３の作成例は /~nis/junk/sougou/visual00.html を参照せよ。

課題３のアプレット例は /~nis/junk/sougou/gasket3D/painters.html を参照せよ。

JavaやX-windowを使用方法を勉強する時間のない場合は、次の方法でもよい。すなわち、スクリーンを想定した配列を準備し、それに輝度情報を書き込み、準備したツールで可視化する。画像サイズは500ｘ400程度とする。ただし、プログラムリストと結果のハードコピー（PostScript形式にし印字）を提出すること。この際、画像をセーブすることが必要になるが、保存の画像形式およびそのプログラムは添付資料を参考にして下さい。

注：プログラミングが困難な学生は相談に応じてレポート課題を提出する方法も考慮します。