CG224 - 3D ग्राफिक्स और कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन

Introduction to CG224

CG224 is a computer graphics course that covers the fundamentals of 3D graphics and computer-aided design (CAD).

Topics Covered

• 3D Mathematics:
  • Vectors and matrices
  • Transformations (rotation, translation, scaling)
  • Projections (orthographic, perspective)
• 3D Graphics Pipeline:
  • Overview of the graphics pipeline
  • Vertex processing (transformations, lighting)
  • Fragment processing (texture mapping, blending)
• 3D Object Representation:
  • Polygon meshes
  • Surfaces (NURBS, Bezier)
• Lighting and Shading:
  • Light sources (point, directional, ambient)
  • Materials and their properties
  • Shading models (Lambert, Blinn-Phong)
• CAD Fundamentals:
  • Geometric modeling (wireframe, surface, solid)
  • CAD data structures ( boundary representation, constructive solid geometry)
• Graphics APIs and Programming:
  • Introduction to graphics programming (GLSL, OpenGL)
  • Graphics pipeline implementation using APIs

Key Concepts

• Scene Graph: A data structure used to represent the hierarchical relationships between objects in a 3D scene
• Viewing Transformation: The process of transforming 3D objects to a 2D image on the screen
• Rendering Equation: A mathematical equation that describes the way light interacts with objects in a scene

Software and Tools

• Blender: A 3D creation software used for modeling, rigging, animation, and rendering
• OpenGL: A cross-platform graphics API used for rendering 2D and 3D graphics
• GLSL: A shading language used for programming shaders in OpenGL

सीजी224 का परिचय

• सीजी224 एक कंप्यूटर ग्राफिक्स कोर्स है जो 3डी ग्राफिक्स और कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) के मूलभूत सिद्धांतों को कवर करता है

कवर किए गए विषय

३डी गणित

• वेक्टर और मैट्रिस
• रूपांतरण (घुमाव, संक्रमण, स्केलिंग)
• प्रोजेक्शन (आयामी, परिप्रेक्ष्य)

३डी ग्राफिक्स पाइपलाइन

• ग्राफिक्स पाइपलाइन का संक्षिप्त परिचय
• वर्टेक्स प्रोसेसिंग (रूपांतरण, प्रकाश)
• फ्रेगमेंट प्रोसेसिंग (टेक्स्चर मैपिंग, ब्लेंडिंग)

३डी ऑब्जेक्ट प्रतिनिधित्व

• पॉलीगन मेश
• सतहें (एन्यूरबीएस, बेज़ियर)

प्रकाश और छाया

• प्रकाश स्रोत (बिंदु, दिशात्मक, वातावरण)
• सामग्री और उनके गुण
• छाया मॉडल (लैम्बर्ट, ब्लिन-फॉन्ग)

सीएडी मूलभूत

• ज्यामितीय मॉडलिंग (वायरफ्रेम, सतह, सॉलिड)
• सीएडी डेटा संरचना (बाउंड्री प्रतिनिधित्व, कन्स्ट्रक्टिव सॉलिड ज्यामिती)

ग्राफिक्स एपीआई और प्रोग्रामिंग

• ग्राफिक्स प्रोग्रामिंग (जीएलएसएल, ओपनजीएल) का परिचय
• एपीआई का उपयोग कर ग्राफिक्स पाइपलाइन का कार्यान्वयन

प्रमुख अवधारणाएं

दृश्य ग्राफ

• दृश्य ग्राफ एक डेटा संरचना है जिसका उपयोग ३डी दृश्य में वस्तुओं के बीच संबंधों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है

दृश्य परिवर्तन

• दृश्य परिवर्तन ३डी वस्तुओं को स्क्रीन पर २डी छवि में परिवर्तन की प्रक्रिया है

प्रदर्शन समीकरण

• प्रदर्शन समीकरण एक गणितीय समीकरण है जो दृश्य में प्रकाश और वस्तुओं के बीच अन्योन्य क्रिया का वर्णन करता है

सॉफ्टवेयर और टूल

• ब्लेंडर : एक ३डी सृजन सॉफ्टवेयर जिसका उपयोग मॉडलिंग, रिगिंग, एनीमेशन और प्रदर्शन के लिए किया जाता है
• ओपनजीएल : एक क्रॉस-प्लेटफॉर्म ग्राफिक्स एपीआई जिसका उपयोग २डी और ३डी ग्राफिक्स के लिए किया जाता है
• जीएलएसएल : एक छाया भाषा जिसका उपयोग ओपनजीएल में शेडर्स प्रोग्रामिंग के लिए किया जाता है