De elektronische studiegids voor het academiejaar 2026 - 2027 is onder voorbehoud.





3D Modelling and Image Based Rendering (3493)

Coördinerend verantwoordelijke:Prof. dr. Lode JORISSEN 
Co-titularis:Prof. dr. Frank VAN REETH 
Lid van het onderwijsteam:De heer Joren MICHELS 


Studiepunten: 4,0
Studiebelastingsuren: 108
Periode: semester 2 (4sp)

Onderwijstaal: Nederlands

2de Examenkans1: Ja
Eindcijfer2: Numeriek
Tolerantie3: Zie plaats in het onderwijsaanbod

Volgtijdelijkheid
Geen volgtijdelijkheid


Begincompetenties

De student beschikt over een basiskennis algebra, analyse, statistiek en objectgeorienteerd programmeren.
Verder is de student vertrouwd met computer graphics - bijvoorbeeld na het volgen van het vak Computer Graphics (0661) uit de bachelor informatica.



Inhoud

Veel multimedia-toepassingen zijn gebaseerd op het hervisualiseren van echte taferelen, bijvoorbeeld in geaugmenteerde realiteit (AR)-toepassingen of in film- en videopostproductie waar personen die voor een groen scherm zijn gefilmd, naadloos worden gevisualiseerd tegen een op locatie gefilmde achtergrond, eventueel met een bewegende camera. In veel toepassingen, zoals interieurontwerp en planning van infrastructuurwerken, is het ook interessant om de 3D-vorm van echte objecten te meten om op de computer te voorspellen hoe aanpassingen eruit zouden kunnen zien.

Dit vak begint daarom met een model dat uitlegt hoe een camerasysteem richtingen in de 3D-ruimte omzet in 2D-coördinaten. Vervolgens bekijken we hoe deze informatie van verschillende camerastandpunten gecombineerd kan worden tot een 3D-model: de meetkunde van meerdere aanzichten (multiple view geometry). We bestuderen hoe camera's daartoe gekalibreerd kunnen worden en bekijken een real-time mapping en localisatie-framework genaamd "SLAM". Vervolgens bekijken we een aantal zogenaamde actieve methoden voor 3D-vormreconstructie, bijvoorbeeld gebaseerd op de projectie van lichtpatronen en recent betaalbaar geworden time-of-flight-sensoren die rechtstreeks de afstand tot de camera bepalen (zoals de Microsoft Kinect).

Vaak kan men ook zonder gedetailleerde 3D-vormreconstructie echte taferelen op een andere manier hervisualiseren op een computer. Dat is wat image-based rendering beoogt: pixels van genomen foto's (of video's) worden met minimaal verlies aan fotorealisme omgezet tot pixels van een gewenst beeld. Image-based rendering omvat een heel spectrum aan mogelijkheden, gaande van erg data-intensieve methoden (die veel foto's vereisen, maar in staat zijn om de meest complexe lichtschakeringen volledig plausibel te regenereren, zoals lichtveldmethoden op basis van lightfieldcamera's zoals Lytro of Neural Radiance Fields - NeRF's) tot technieken die weinig foto's vereisen maar aannames maken over vorm en lichtreflectie en minder in staat zijn om realisme te behouden in andere omstandigheden.

Zoals altijd in de vakken in deze afstudeerrichting ligt de nadruk op de fundamentele beginselen: de duurzame kennis, inclusief wiskunde (altijd een middel en geen doel op zich), die de student niet alleen in staat stelt om het domein te volgen, maar ook zelf bij te dragen tot de verdere ontwikkeling ervan. De cursus wordt anderzijds rijkelijk doorspekt met praktische toepassingen, inclusief 360 graden video (ook bekend als VR-video en populair geworden dankzij head-mounted displays zoals Oculus Rift).

Het vak omvat een practicum waarin gebruik wordt gemaakt van de open-source OpenCV programmabibliotheek (www.opencv.org).



Verplicht studiemateriaal
 

Papers en hoofdstukken uit boeken, worden in electronische vorm online ter beschikking gesteld.

Samenvatting op slides die in het hoorcollege worden gebruikt. Deze slides worden na iedere les online beschikbaar gesteld.



Organisatie- / Werkvormen
Organisatievormen  
Hoorcollege  
Werkzittingen  


Evaluatie

Semester 2 (4,00sp)

Evaluatievorm
Schriftelijk examen66 %
Gesloten-boek
Ander examen34 %
Andere:Groepsproject
Behoud van deelcijfer in academiejaarJa, met voorwaarde
Voorwaarde behoud van deelcijfer in academiejaarDe student dient minimaal 50% gescoord te hebben.
Evaluatievoorwaarden (deelname en/of slagen)
VoorwaardenOm te kunnen slagen voor dit vak, dient de student aan alle onderdelen van de evaluatie deel te nemen, en dient de student geslaagd (>= 50%) te zijn op het schriftelijk examen.
GevolgIndien niet aan de voorwaarden voldaan is, zal het behaalde cijfer afgetopt worden op 7.
Extra infoBij herkansing moet de student(e) slechts het deel waarvoor hij niet geslaagd is opnieuw afleggen. Indien dit het practicum betreft kan een aanvullende opdracht opgelegd worden.

Tweede examenkans

Evaluatievorm tweede examenkans verschillend van eerste examenkans
Neen
Toelichting evaluatievorm Bij herkansing moet de student(e) slechts het deel waarvoor hij niet
geslaagd is opnieuw afleggen. Indien dit het practicum betreft kan een
aanvullende opdracht opgelegd worden.


Eindcompetenties
  EC = eindcompetenties      DC = deelcompetenties      BC = beoordelingscriteria  
master in de informatica
  •  EC 
  • EC 1: De afgestudeerde heeft op het gebied van informatica inzicht in de belangrijkste technologische ontwikkelingen en de onderliggende wetenschappelijke principes.

     
  •  DC 
  • De student is in staat de principes van Service Oriented Architecture te beschrijven, te illustreren en toe te passen.
  •  EC 
  • EC 2: De afgestudeerde is in staat om de evolutie in het vakgebied van de informatica (en aanverwante gebieden) bij te houden, om de nieuwe technologieën te evalueren en ze zich eigen te maken.

  •  EC 
  • EC 3: De afgestudeerde heeft de nodige kennis en inzichten in minstens 1 subdiscipline die toelaten om een bijdrage te leveren aan het ontwikkelen of toepassen van vernieuwende ideeën in een bepaald gebied van de informatica (door verdieping van basiskennis op bachelor niveau, inclusief deze van wiskundige en andere wetenschappelijke grondslagen).

  •  EC 
  • EC 5: De afgestudeerde kan zelfstandig een complex informaticaprobleem modelleren, de nodige abstracties invoeren, de oplossing gestructureerd beschrijven en implementeren, en ten slotte tegenover de stakeholders argumenteren waarom de gekozen oplossing en de bijhorende implementatie voldoen aan de gestelde specificaties.

  •  EC 
  • EC 7: De afgestudeerde is in staat om informatie kritisch te analyseren en te evalueren, en op een efficiënte manier te verwerken.

  •  EC 
  • EC 10: De afgestudeerde functioneert goed in teamverband; zij/hij is in staat, door overleg in kleine en grote groepen, werkzaamheden te verdelen en op elkaar af te stemmen.

 

Plaats in het onderwijsaanbodTolerantie3
master informatica profiel Visual Computing J
master informatica volledig keuzepakket J



1   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 12.2, lid 2.
2   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 15.1, lid 3.
3   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 16.9, lid 2.