コンピュータグラフィックス (K41B)

日本大学理工学部

2025年大学院理工学研究科シラバス - 情報科学専攻

設置情報

科目名	コンピュータグラフィックス
設置学科	情報科学専攻	学年	1年
担当者	牧野　光則	履修期	後期
単位	2	曜日時限	木曜1
校舎	駿河台	時間割CD	K41B
クラス

概要

学修到達目標	(1)コンピュータグラフィックスに関する基礎知識ならびに主要技法の原理・アルゴリズム・特徴について理解し、説明できること、また、(2)主要技法を用いて指定された情景の画像を作成できること、の二点を目標とする。
授業形態及び授業方法	「対面授業」【重要】資料配布はWebpageを通じて行う。下部「研究室または連絡先」に記載がある「授業に関するホームページ」に第1回授業開始前にアクセスし、指示に従うこと。アクセスしない場合、授業資料を入手できない。具体的には以下の通り：授業は講義形式(パワーポイントと板書による情報提示と口頭)で行い、主要な資料は事前に配布(ダウンロード可能に)する。また、折に触れてCGの最新動向を紹介する映像を視聴する。さらに、都心にあるCG・VR等の映像設備展示の見学・体験を推奨する。
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	・資料は事前に閲覧可能とするので、必ず精読し、不明点を事前調査または整理した上で授業に臨むこと。・原則として、毎回小問題を課すので、復習の上解答すること。なお、小問題には授業に出席していなければ解答できない内容を含んでいる。・自宅あるいは研究室でWindowsプログラム(コマンドプロンプト上で動作)を実行できる環境があることが望ましい。

授業計画

第1回	CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第2回	座標系、色表現、ディスプレイ機器 CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第3回	基礎的なレンダリング－物体表面への光の照射 (1) 色空間モデル (2) 反射モデルの原理と特徴 (3) シェーディングモデルの原理と特徴 (4) マッピングの原理と特徴 CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第4回	写実的なレンダリング－レイトレーシング法 (1) 原理 (2) 特徴 CGとは (1) 定義 (2) 歴史第1回レポートを授業内容に関連して出題する。出題内容を理解の上取り組み、指定の期限までに解答を提出すること。課題の解説は提出期限後の授業にて行う。	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第5回	写実的なレンダリング－レイトレーシング法 (3) レイトレーシング法の高速化 (4) 交差判定 CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第6回	高速なレンダリング－Zバッファ法 (1) 原理 (2) 特徴 CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第7回	高速なレンダリング－Zバッファ法 (3) 関連事項1 スキャンライン法 (4) 関連事項2 VRMLによる描画 CGとは (1) 定義 (2) 歴史	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第8回	形状モデリング (1) 三角形の集合で表す形状の定義と特徴 (2) 陰関数曲面で表す形状の定義と特徴(CSGモデル) 第2回レポートを授業内容に関連して出題する。出題内容を理解の上取り組み、指定の期限までに解答を提出すること。課題の解説は提出期限後の授業にて行う。	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第9回	形状モデリング (3) パラメトリック関数曲面で表す形状の定義と特徴	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第10回	間接照明効果を含むレンダリング－ラジオシティ法 (1) 原理 (2) 特徴	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第11回	間接照明効果を含むレンダリング－ラジオシティ法 (3) 漸進的ラジオシティ法 (4) 関連事項フォトンマッピング	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第12回	空間に分布する情報の可視化－ボリュームレンダリング (1) マーチングスキューブ法の原理と特徴 (2) 直接的ボリュームレンダリングの原理と特徴	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第13回	仮想現実感(xR) (1) バーチャルリアリティ(VR) (2) 拡張現実感(AR) 第3回、第4回レポートを授業内容に関連して出題する。出題内容を理解の上取り組み、指定の期限までに解答を提出すること。課題の解説は提出期限後の授業にて行う。	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第14回	仮想現実感(xR) (3) 混合現実感(MR) (4) 代替現実感(SR)	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間
第15回	可視化(Visualization) (1) 可視化とは、可視化の意義 (2) Scientific Visualization (3) Data Visualization (4) Information Visualization授業総括、理解度確認及びその解説授業総括・到達度確認	【事前学修】配布資料を精読し、資料中でurlが示されているWebpageにある解説や映像を確認し、不明点を事前調査または整理しておくこと。【事後学修】事前学修及び授業中に生じた疑問点を解決すること。その際、必要に応じて資料でurlが示されているWebpageにある解説や映像を再度確認すること。その上で、授業内容に関する小問題に解答すること。小問題に関する解説は次回講義冒頭に行う。	【事前学修】2時間【事後学修】2時間

その他

教科書	講義前にインターネットを通じて講義資料を配布する。初回講義までに「研究室または連絡先」記載のサイトで履修意思を表明することが望ましいが、表明できなくても第1回講義には必ず出席すること。講義資料の入手方法等を第1回講義時に説明、提示する。第1回出席者から得た情報をもとに閲覧権限を付与するので、第1回授業に病気等やむを得ない事情で欠席した場合には第2回開始までに牧野に連絡すること。
参考資料コメント及び資料（技術論文等）	コンピュータグラフィックス編集委員会『コンピュータグラフィックス [978-4-903474-49-6]』 CG-ARTS協会 2015年当該書籍はCG-ARTS協会が実施しているCGエンジニア検定エキスパートの教科書と位置付けられているものです。
成績評価の方法及び基準	目標(コンピュータグラフィックスに関する基礎知識ならびに主要技法の原理・アルゴリズム・特徴について理解し、説明できること、また、主要技法を用いて指定された情景の画像を作成できること)について問う演習ならびにレポート・平常試験を講義中に出題し、評価する。演習(15%)、4回予定のレポートおよび理解度確認(85%)の割合で最終成績に反映させる。
質問への対応	個別には講義前後の教室で直接、または、メールにて質問を受け付ける。
研究室又は連絡先	中央大学理工学部情報工学科(中央大学後楽園キャンパス)、makino.fme7@g.chuo-u.ac.jp 授業に関するホームページ https://sites.google.com/g.chuo-u.ac.jp/computergraphics/%E7%A7%91%E7%9B%AE%E8%A8%AD%E7%BD%AE%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E9%99%A2/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E5%A4%A7%E5%AD%A6
オフィスアワー
学生へのメッセージ	理工学としてのコンピュータグラフィックス(CG)は「どのよう『な』画像を作るか」よりも「どのよう『に』画像を作るか」の立場が重要です。この授業を通じてCGの基礎モデル・アルゴリズムを修得してくれることを期待しています。

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