走进《计算机图形学》讲堂,领略一流本科课程风采

ON2022-01-29文章来源 wtibCATEGORYmg电子游戏官网

你是否惊叹于当今电影特效、三维动画影片、计算机游戏中逼真的视觉效果?

你是否想知道计算机如何在其中发挥作用?

说起这些,就涉及到计算机图形学的相关内容。计算机图形学不仅催生了计算机动画等娱乐行业的发展,也服务于计算机辅助设计与制造、数据可视化、虚拟现实等一系列产业,并为这些产业的发展提供核心技术和算法支持。

今天就让我们一起走进上海市高等学校一流本科课程——《计算机图形学I》的讲堂带你了解计算机图形学的奥秘。

上科大《计算机图形学》是面向mg电子游戏官网推荐本科生三、四年级授课的专业选修课。课程涵盖了计算机图形学的基本概念、基本方法以及该学科的前沿研究,包括成像、几何建模、光照模型、基本图像处理、局部与全局光照、体渲染及计算机仿真动画等内容。课程注重先概念后细节的教学方式,旨在培养学生自主解决问题的能力和勇于探索的科研精神。


授课团队

该课程的授课团队由信息学院虞晶怡、刘晓培、许岚、马月昕、何旭明五位教授组成。五位教授都毕业于国/境外知名高校,在课程创建阶段,他们参考了美国卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学等课程及“基于物理的渲染”等国外前沿教材的精髓,并根据计算机图形学的最新发展与教学需求做了进一步的调整与扩充。 此外,他们还将海外教学心得移植到自身授课方式中,通过国际化的授课方式帮助学生更好地学习和掌握相关理论基础。


图:虞晶怡教授正在讲授Phong着色算法


图:刘晓培教授正在介绍计算机图形学的应用场景


课程内容

在内容设置上,授课团队充分考虑了计算机图形学的内容广泛性和知识快速迭代的特点,他们采取了先整体概念再算法细节的授课方式,特别注重激发学生的学习兴趣,引导学生自发去探索相关技术在实际中的应用。课程每周设置辅导课,由助教详细讲授与实践相关的内容,大大提升了学生实际动手能力。同时通过讲解相关研究论文,进一步让学生了解计算机图形学前沿技术并激励他们的科研创新热情。


图:助教正在讲解Bézier曲线/曲面的L0和L1连续性


在课程的授课手段上,除了常规授课、导师答疑等环节,课程还设置了助教讲解以及线上Piazza平台交流与互动,通过线上线下结合的方式,促进学生从文献阅读、基础理论、问题分析、工程实现到学术写作等能力的全方位提升。

《计算机图形学I》的开设为有志于在计算机视觉等领域深耕的学生打开了一扇窗,激发了他们的研究热情和探索兴趣。


2019级CS专业本科生徐鸿图

计算机图形学这门课让我对整个图形学领域有了一个系统的了解,从渲染到几何到模拟,每个部分都十分有趣。课程不只是讲解理论,还有大量的编程实践,让我对知识有了更深入的理解,同时也提升了我的代码能力。论文的阅读与课程 project 也让我对计算机图形学领域的科研现状有了更清晰的认识。

2018级CS专业本科生刘梦云

通过一学期的课程修读,激发了我对计算机图形学的研究兴趣。首先,学科内容比较丰富。老师的讲解由浅入深,循序渐进地向我们介绍了很多计算机图形学的前沿领域。其次,课程设计也很合理,这门课强调算法的编程实践,不仅使我的编程能力有了一定的提高,同时让我对算法的理解也更深了。通过这门课程我慢慢了解到图形学不仅可以用于娱乐产业,在工业行业也有着非常广泛且至关重要的应用,让我受益匪浅。


受课程启发,信息学院吴迪、黄程宇等同学从本科开始便埋下了将计算机图形学、计算机视觉等尖端实验室科研成果民用化、商业化的想法。而上科大给他们孵化企业提供了最优质的平台。上科大多学科人工现实实验室(“MARS”实验室)是以研究人工智能、增强现实等技术在各领域应用为重点的综合性实验室。平台为全校本、研学生展开跨学科、跨学院的教学、科研工作提供强有力的支持,也成为吴迪和黄程宇梦想实现的摇篮。当前,他们始创的科技企业影眸科技和域动数字也已经在动态人脸扫描设备,轻量级数字人生成等领域取得了重要的进展,并广泛应用于游戏、直播、医疗和教育等领域。科技企业的创办是同学们将理论知识、原创科研成果进行转化并服务于社会大众的不断尝试。


图:穹顶光场