视觉计算导论COMP27112

课程内容：

视觉计算汇集了现代计算的两个基本重要方面：计算机图形学——涉及从计算机模型合成图像，以及图像处理——涉及计算机对图像的分析和理解。现在，这两个传统上独立的研究领域及其应用之间有相当多的重叠。本课程将回答以下问题：

- 如何在计算机中表现三维环境，以及如何创建交互式三维世界？

- 如何将二维和三维表示法结合起来？例如，如何从二维图像中恢复三维几何图形？

- 如何利用基本数学技术和算法构建有用的应用程序？

- 如何存储、处理和操作图像？

- 计算机如何解读相机和其他记录设备捕获的图像？

教学大纲：

1、基础知识：2D和3D坐标系。向量、矩阵和基本向量/矩阵运算。二维和三维几何变换（平移、旋转、缩放、仿射）。

2、三维建模与照明：可编程图形流水线。三维图形基元、网格、模型和场景图。光栅化和隐藏曲面去除。摄像机模型、观察和投影。局部照明：环境、漫反射、镜面反射。Gouraud和Phong着色。使用GLSL编写着色器。表面细节：纹理、凹凸贴图。

3、图像变换：图像表示：分辨率、色彩模型。图像变换：点变换（窗口、直方图均衡、色彩变换和色彩空间）。

4、图像增强：局部处理、卷积、图像平滑（局部平均、加权平均）、支持大小、高斯掩膜。边缘增强（非锐化遮蔽）。边缘检测（Prewitt、Sobel、Canny、Marr-Hildreth、Hough）、阈值处理、斑点检测、简单测量（几何特征）。 秩滤波器（中值、最大最小值）。

学习成果：

成功完成本课程后，学生将能够：

1、描述交互式计算机图形原理。

2、使用可编程管道OpenGL设计系统。

3、应用三维变换和查看的数学知识。

4、描述渲染管道的原理。

5、描述图像处理原理。

6、实施基本图像处理算法。