[Computer Graphics] 01. Intro to CG

Computer Graphics란

• 컴퓨터에서 이미지(visual image)를 만들고 조작하고 활용하는 것에 관한 연구
• 이미지의 생성과 조작을 위한 도구로써 컴퓨터를 사용하는 것

Topic in Graphics

• Imaging
• Modeling
• Rendering
• Animation

Three pillars of C.G.

• 1. Modeling
• 2. Rendering
• 3. Animation

1. Modeling

real environments를 어떻게 나타낼 것인가

• Geometry : curves, surface, volumes (곡선, 표면, 입체)
• Photometry : light, color, reflectance (빛, 색, 반사)

이러한 representation을 어떻게 build 할 것인가

• interactive
• algorithmic
• scanning

기초단위 생성 (Generate primitives)

• lines, triangles, quads, patches

2. Rendering

이미지(Image)란 무엇인가

• 2D "film"에ㅔ서 빛 에너지의 분포

이미지를 어떻게 나타내고 저장할 것인가

• sampled array of "pixels" : p[x,y]
  픽셀의 어레이로 나타낸다.

scenes으로부터 어떻게 이미지를 생성할 것인가

• input : 3D description of scene, camera
• project ro camera's viewpoint
• illumination

3. Animation

모델이 어떻게 움직이는가

시간적 변화

• Objects (position, orientation, size, shape, color, etc.)
• Camera (position, direction, angle, focus, etc.)
• Illumination (position, direction, color, brightness)

움직임(motion)의 표현

• Sequence of stills
• Parameter curves

C.G Production

Modeling → Rigging → Animation → Rendering → Post-processing

artist : (off-line) modeling, rigging, and animation
program : (run-time) animation, rendering, post-processing

1. Modeling

• model : representation of an object
• modeling : 가상의 scenes을 구성하는 objects를 만드는 과정
• 대부분 모든 3D 모델은 real-time에서 polygon mesh로 나타내진다.
• modeling은 textures를 생성하는 과정을 포함한다.
• texture의 가장 간단한 형태는 run-time에서 object의 표면에 이미지를 붙이는 것

2. Rigging

• 모델링한 object의 motion을 정의하기 위해 skeleton 혹은 rig 를 특정해줘야 한다. 또한 뼈대의(skeletal) motion이 surface(polygon mesh)를 어떻게 변형시키는지에 대해서도 정의해야한다.
  이런 rig를 특정해주는 작업을 rigging라고 한다.

3. Animation

• skeletal motion의 sequence를 만들고 run-time에서 frame을 따라 이를 재생한다.

4. Rendering

• 3D scene에서 2D image를 생성하는 과정
• texturing and lighting(including shadow)

5. Post-processing

• optional step
• 렌더링된 이미지에 추가 효과를 주기 위한 특별 operations
• motion blur etc