COMP3419
グラフィックスおよびマルチメディア
割り当てオプション1
（2学期、2019）
オプション1：マルチメディアコンピューティング（MC）
1キー情報
•「COMP3419割り当てオプション1：マルチメディアコンピューティング（MC）は、」マークされる
二つの部分、すなわちキャンバスとして与えられました提出とライブデモ：
-キャンバス提出[期限] 11週の23：59日曜日（2019年10月27日）の前に。
- 12週（2019-のライブデモンストレーション[デモ時刻]タイムテーブルに割り当てられたラボセッション
10-28）。
•この個々の割り当ては、あなたの最終評価の18％の価値があります。このオプション1は、存在
：ある完成する3つのタスクである
タスクA：動き推定及び可視化（6％） -
-タスクB：デジタルビデオ処理（4％）
-タスクC：3Dアニメーションシーン（8％）
•サンプルデータがあるキャンバス上の評価情報のページからダウンロードすることができます
monkey_TaskA.movタスクB.に必要なタスクAとmonkey_TaskB.movために必要
•提出成果：あなたは尋ねています含む、すべての成果のzipファイルを作成する
映像生成出力（タスクA及びB）、テクスチャ画像（手順C）、技術報告（タスクA、B
代写COMP3419作业、代写マルチメディア作业、代做パイソン课程作业
及びC）とソースコード（タスクA、BおよびC）。そこ3つのフォルダ（タスクA、タスクでなければなりません
提出zipファイルでBとタスクC）、及び（技術以外のすべてのこれらの成果
報告書では）それに応じてこれらの3つのフォルダに分けて保存する必要があります。各タスク内
のフォルダ、READMEのtxtファイルには、（あなたのソースを取得する方法についての手順/指示説明するために
あなたはそれが参考にマーカーをするために見つけた場合に提案された期待される出力を導出するために実行されるコード）を
ご提出に慣れるに。
•すべての成果物は、キャンバスからアクセスできるかどうかあなたの割り当ては唯一マークされる
システム、そして、彼らは研究室のマシンから実行可能にすることができます。盗作いったんによって検出されました
キャンバスシステムは、学生には、直ちにマークだけでなく、他の関連するペナルティを受けることはありません
大学から。
2一般的には、ポリシー3マーキング
ポリシーのマーキング2全般
デモンストレーションルール：デモ中に、学生がで家庭教師を提供するように求められることがあり
、必要に応じてその解決策について説明。あなたが以下のすべてのこれらの要件を完了することができない場合は、
授与され、いくつかの部分的なマークを模索するために実行可能な部品のためのライブデモを提供することができます。
後期提出＆デモンストレーションは、政策：
•後半の提出の場合には、罰則が大学広い後半に応じて割り当てられます
評価手順の割り当て句7Aに対する罰則。
•後期デモでは、この割り当てのために許可されません。学生が不在であることのため
のオンサイトライブデモ、チューターはまだ彼らのzipファイルをキャンバスに提出マークします
5マークのペナルティ受けました。
特別な考慮事項とアレンジ：あなたが勉強している間、状況があるかもしれません
か、あなたの学業成績に影響を与える基本的な約束。私たちの特別な配慮や
特別手配のプロセスは、このような状況であなたをサポートすることがあります。する方法の詳細については
、特別な配慮アプリケーションを申し立てるには、このWebページから見ることができます。
3タスクA -動き推定及び可視化[6％]
タスクAがキャプチャした後、所与のビデオ・クリップ内のオブジェクトの動きを可視化するために学生を必要と
（monkey_TaskA.mov）。
図1：入力された映像（monkey_TaskA.mov）のいくつかの例示的なフレーム。
図2：動き推定及びブロックマッチングアルゴリズムによって可視化しました。
モーションキャプチャの基本的な前提は、ほとんどの場合、連続したビデオフレームが類似するであろうということで
フレーム内を移動する物体によって引き起こされた変化を除いて。運動の基本的な考え方
4
捕獲は、まず、二つの隣接するフレーム上にブロック領域のグリッドを定義し、2D計算することで
一致したブロック間の変位ベクトルを。ブロックマッチングアルゴリズムのステップを説明するために
ステップ：
1.することが容易かを決定できるようにすることKが奇数であることが好ましいサイズK×K、の格子ブロックを定義します
各格子ブロックの中心座標。提供されるビデオデータ内に、サイズの各フレーム
W×Hは（H×W）/ Kに分割することができ
、合計で2グリッドブロック。
2.便宜上、我々はi番目のフレームとそれに次のフレームを表すためにFiとFiの+ 1を使用します。
フレームFiの中の位置での各格子ブロックのBi（X、Y）3.
、我々は最小の和の二乗距離と、フレームFiを+ 1（次のフレーム）におけるその整合格子ブロックを検索する必要
のBiの間で計算（SSD）及びB.ザSSDは、として計算することができる、（1）
ここで、x、yは、それぞれ、高屈折率、幅指数及びカラーチャネルインデックスを示すcは。
バイからの変位は、（X0 -x、-y Y0）として2次元ベクトルで表すことができます。するには
バイでWiFi + 1からマッチしたブロックを見つけるプロセスをスピードアップ
Fiの中で
、我々は、検索することができ
、特定の半径だけではなく、すべての候補グリッド内のBi（FI + 1）隣接ブロックを
Fiの+ 1内のブロック。
4.サイズの3DマトリックスとしてフレームFiの変位ベクトルを表現（H / K、W / K、2）。
5. Fiのために計算された変位ベクトルを視覚化フレームにわたってこの視覚化を置く
Fiが
。あなたは、抽出された変位ベクトルを表現するために矢印を描画する必要があります。
すべてのフレームのための6.を繰り返しステップ3-5。
図3：ブロックマッチングアルゴリズムの説明図。
Rのヒント：あなたがPythonでこれらの矢印、描画するために我々は（）をサポートする機能arrowdrawを準備
キャンバスからoption1_appendix.py以内に見つけることができます。
4タスクB -デジタルビデオ処理[4％] 5
R推奨言語：Pythonのは、この作業のために使用されることをお勧めします（あなたは歓迎されている
、あなたがそれに精通している場合は、このタスクのために他の言語を使用します）。
R成果：タスクAのための成果は、すべてのファイル（ソースコードと含まれている必要があり
生成される出力映像が）と共に、動き推定と可視化を行うために使用される
あなたの出力シーンを導出するために、これらのファイルを実行する方法を説明するREADMEファイル。すべての
対応するファイルは、「タスクA」フォルダに配置する必要があります。
4タスクB -デジタルビデオ処理[4％]
タスクBが提供する背景とサンプルビデオのマリオネットを置き換えるために、学生が必要です
（monkey_TaskB.mov）。
図4：入力映像（monkey_TaskB.mov）のいくつかの例示的なフレーム。
期待される成果：することができ、他の動的な背景、青い背景に置き換え
アニメーションをプログラムしたり、独自のビデオがインターネット上で見つけることを。新しいビデオでは、あなたのレンダリング
行動の行動従うべきで移動するサル、交換する独自の文字
猿を、と同じくらい、あなたはできるように猿のジェスチャーをシミュレートします。置き換え文字は
、本体を含む少なくとも5つの接続部品、両腕と両足を持っている必要があります。
マリオネットの交換の課題を解決するために様々なアプローチがあるかもしれません、しかし、一般的な
：命令は、以下のように与えられる
サルの体は、5つの赤いマーカーで標識されている1.、その手、足と体を示します。
2.セグメントこれらの赤のマーカーと最初の猿。
3.身体の動きを追跡し、表現するためにそれらの空間的・時間的座標を使用してください。
4.捕獲身体のシーケンスを記録するためのデータ構造を設計することをお勧めし
動きを。
5.新しいの時空間座標として取り込まれ、これらのモーションシーケンス割り当て
文字（およびその部品を）。
Rは、ヒント：いくつかの形態学的な操作は、赤のセグメンテーション強化するために必要であるかもしれない
マーカーを。
R推奨言語：Pythonのは、この作業のために使用されることをお勧めします（あなたは歓迎されている
、あなたがそれに精通している場合は、このタスクのために他の言語を使用します）。
6
R成果：タスクB用の成果は、すべてのファイル（ソースコードおよび出力を含むべきです
一緒に、背景やマリオネット交換を完了するために使用されるビデオ生産）
READMEファイルには、出力シーンを導出するために、これらのファイルを実行する方法について説明します。すべての
対応するファイルは、「タスクB」フォルダに配置する必要があります。
5タスクC - 3Dアニメーションシーン[8％]
タスクCは、3Dレンダリング技術とのインタラクティブな3Dアニメーションシーンプログラムするために学生を必要とする
適用を。お使いの3Dアニメーションシーンは、次のシナリオを含める必要があります。
•画面上の（x、y）に、マウスをクリックした後、ランダムなテクスチャで3Dボールを撃ちます。この
テクスチャは、ランダムにあなたのテクスチャプールからロードする必要があるとのイメージの数
あなたのテクスチャプールが10を超えてはいけませんあなたはからお好みの画像を検索して自由に感じることができます
独自にカスタマイズしたテクスチャプールを構築するためのインターネット。新しいボールが画面に撮影することができ
、以前のボールが移動している間。
•空間は6つの壁によって拘束されている（左、右、天井、床、遠い前方対向壁
画面とカメラが配置される壁）。
•マウスをクリックすることにより、撮影任意ボール（すなわち方向Z軸に沿って離れて画面から飛ぶ
XY平面に従うランダムな方向とカメラから離れて移動します）。それは意味
のボールが直進しませんが、代わりにランダムな方向に離れて撮影しています。
•ボールが壁のいずれかをタッチすると、それが戻ってバウンスとその新しい方向が再計算され
、その前の方向に基づいて。
•重力および摩擦による効果は、全体を通して適切にモデル化されるべきである
プロセス。
•ボールのポテンシャルエネルギー（スピードと高さ）が崩壊する必要があり、走行に応じた
時間だけでなく、バウンスの数、したがって、彼らは最終的に地面に落下します。
•あなたのプログラムが動いてボール同士の衝突を解決することができるはずです。あなたはしていない
弾性衝突と運動量保存の正確な物理学の方程式に従う必要が
原理を、しかし、衝突がスムーズにモデル化する必要があります。
Rヒント：あなたがモデル化するために、オブジェクト指向プログラミングのスキルを使用する場合、それはより簡単であるかもしれないことに注意してください
クラスとしてボールオブジェクトを、慎重にそのクラスの内容を定義します。
R推奨言語：処理は、（あなたはこの作業のために使用することを推奨し
ますが、それに精通している場合は、このタスクのために、他の言語を使用して大歓迎）。
R成果：タスクCのための成果は、すべてのファイル（ソースコードとテクスチャ含めるべきで
一緒に実行する方法を説明するためのREADMEファイルを使用して3Dシーンを生成するために使用される画像）、
あなたの出力シーンを導出するために、これらのファイルを。対応するすべてのファイルがに置かれるべき
「タスクC」フォルダ。
6テクニカルレポート7
図5：タスクCの簡単な例
6テクニカルレポート
レポートが完成し、これらのタスクの詳細を記録する必要があります。最大10ページ、 -それは5でなければなりません
15ページ（単一の列、1.5行間隔、WordやPDF）。表や図を使用して、提示することができます
明確にあなたのアイデアを。上記の各タスクについて、に焦点を当てされるとするさまざまなトピックがあるでしょう
、この技術報告書に示されている：
タスクAの話題はの精度と効率の増加に支払わ取り組みについてです•
実装あなたのブロックマッチングアルゴリズムを。例えば、ハイパーパラメータKをすることができ
、精度と効率とのトレードオフと考えます。報告書のこの部分は、することができ
、これらの異なる実装の詳細にわたる実験のセットとして提示され、その結果が
ブロックマッチングアルゴリズムの最終的な実装に向けた指針として見られるかもしれません。
•タスクBの話題は、マリオネットの達成のために設計された独自の方法に関するされ
、交換をし、どのように開発中に出会った潜在的な問題に対処しました。
•タスクCの話題に達し、最終的な効果に焦点を当てるべきです。この要求のために、あなたができる
だけで、あなたのアルゴリズムは何かを説明するために、よく書かれた画像のキャプション付きのスクリーンショットを使用して
別の例（タスクCのセクションで7箇条書きのように指定）、下反応するであろう
、そのようなとき、他のボールをバウンスする場合など壁等に触れる
COMP3419を（学期2、2019）
プロ、とても信頼できるので。必要であれば、追加してください QQを： 99515681 またはEメール：[email protected]
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