Laurea specialistica in Elaborazione matematica di segnali e immagini - provenienza da Matematica – indirizzo analitico
Cronologia degli insegnamenti:
Per l’anno accademico 2005-06 (in seguito, se Compl. Anal. Mat.1 diminuira’ il numero di CFU, e verra’ riattivato Compl. Anal. Mat.2, allora i due insegnamenti di Compl. Anal. Mat. 1+2 e quello di Teoria delle ondicelle 1 verranno inclusi tutti e tre con 5 CFU ciascuno)

Primo anno, primo semestre: 							Copertura primo ciclo	
Complementi di analisi matematica 1 (8 CFU)	(teoria della misura)	Cannarsa	
Complementi di analisi matematica 2	(cenni di Analisi Funzionale)	Vignoli	
Analisi Armonica		Picardello	
Teoria delle ondicelle 1 (7CFU)	(metodi num. elementari, multirisoluzione)	Manni	
Complementi di Probabilità 	(prob. e teoria della misura, legge dei grandi numeri, teoremi limite)
oppure Statistica  (Scalia Tomba)	Calzolari	
Analisi reale e complessa	 	Rea	

Primo anno, secondo semestre:
Teoria delle ondicelle 2 	(ondicelle con Matlab)	Contratto retribuito	
Teoria delle ondicelle 3	(basi ortonormali, frames, wavelet packets)	Supplenza	
Analisi immagini tomografiche 1	(tomografia e problemi inversi)	March	
Codifica di segnali ed immagini		Vitulano	
Calcolo delle Variazioni	oppure Analisi Funzionale oppure Equazioni alle derivate parziali	Peirone	
Un corso a scelta dello studente			

Secondo anno, primo semestre:
Metodi numerici per Equazioni alle derivate parziali		Mutuato da CG	
Grafica computazionale
oppure
Laboratorio di trattamento numerico delle immagini	(librerie grafiche e rendering per grafica intensiva) oppure
(laboratorio di ricostruzione 3D da immagini, denoising, restauro, compressione)	Picardello, merge con LT Sc.Media, oppure Bruni	
Riconoscimento e segmentazione di immagini		March	
Visione artificiale		March	
Un corso a scelta dello studente			

Secondo anno, secondo semestre:
Compressione di Immagini tramite Frattali	 	 Mutuato da CG; Vitulano	

10 crediti a scelta fra:
Programmazione in linguaggio C		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Calcolo simbolico	(uso di Matlab)		
Ottimizzazione	 	non attivato	
Intelligenza artificiale e reti neuronali 		non attivato	
Analisi immagini tomografiche 2	(tomografia con metodi statistici)	Barone?	
Formati di compressione grafica			
Elaborazione di immagini digitali		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Processi stocastici	(Catene di Markov, metodo di Montecarlo, metodo di Metropolis)		
Programmazione di effetti digitali	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Dentici	
Rendering con mappa fotonica	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Picardello	
Aspetti matematici avanzati del rendering e dell’illuminazione globale	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Picardello	
Modellazione e rendering della figura umana	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Selva	
Animazione 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Kempf	
Laboratorio di grafica 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Manganelli	
Motori grafici 3D in tempo reale	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Salvucci	
Laboratorio di animazione 3D 	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Di Lorenzo	
Laboratorio di rendering	Vedere programma in calce  - 8 CFU	Picardello, Manganelli	
Illuminazione digitale
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Tessiture digitali
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Filtraggio, denoising e map making di dati astronomici
	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Natali	

Laurea specialistica in Elaborazione matematica di segnali e immagini - provenienza da Scienza dei Media – indirizzo analitico
Cronologia degli insegnamenti:
Per l’anno accademico 2005-06 (in seguito, se Compl. Anal. Mat.1 diminuira’ il numero di CFU, e verra’ riattivato Compl. Anal. Mat.2, allora i due insegnamenti di Compl. Anal. Mat. 1+2 e quello di Teoria delle ondicelle 1 verranno inclusi tutti e tre con 5 CFU ciascuno)

Primo anno, primo semestre:								Copertura primo ciclo
Complementi di analisi matematica 1 (8 CFU)	(teoria della misura)	Cannarsa	
Teoria delle ondicelle 1 (7 CFU)	(metodi num. elementari, compressione, approssimazione)	Manni	
Statistica  	(basi della statistica; mutuato dalla LT in Matematica)	Scalia Tomba	
Analisi reale e complessa		Rea	
Topologia (3 crediti)	 	merge con Geometria 3	
Lingua inglese (2 crediti)			

Primo anno, secondo semestre:
Teoria delle ondicelle 2 	(ondicelle con Matlab; 4 crediti)	contratto	
Fondamenti della Probabilita’ 1	(elementi di probabilita’ discreta, cenni sui teoremi limite; catene di Markov; merge con LT)	Caramellino	
Calcolo delle Variazioni	Calcolo delle variazioni in una dimensione	Peirone	
Compressione di Immagini tramite Frattali	 	 Mutuato da CG; Vitulano	
Analisi immagini tomografiche 1	(tomografia e problemi inversi)	March	
Un corso a scelta dello studente			

Secondo anno, primo semestre:
   Complementi di analisi matematica 2	(cenni di Analisi Funzionale)	 	
Fondamenti della Probabilità 2	(probabilita’ basata sulla teoria della misura)	Calzolari, merge con Inf. o LQ	
Metodi numerici per Equazioni alle derivate parziali		Mutuato da CG	
Codifica di segnali ed immagini		Vitulano	
Visione artificiale		March	
Riconoscimento e segmentazione di immagini		March	

Secondo anno, secondo semestre:
Teoria delle ondicelle 3	(oppure Grafica Computazionale)	Picardello?	

10 crediti a scelta fra:
Programmazione in linguaggio C		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Calcolo simbolico	(uso di Matlab)		
Ottimizzazione	 	non attivato	
Intelligenza artificiale e reti neuronali 		non attivato	
Analisi immagini tomografiche 2	(tomografia con metodi statistici)	Barone?	
Formati di compressione grafica			
Elaborazione di immagini digitali		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Processi stocastici	(Catene di Markov, metodo di Montecarlo, metodo di Metropolis)		
Programmazione di effetti digitali	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Dentici	
Rendering con mappa fotonica	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Picardello	
Aspetti matematici avanzati del rendering e dell’illuminazione globale 	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Picardello	
Modellazione e rendering della figura umana	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Selva	
Animazione 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Kempf	
Laboratorio di grafica 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Manganelli	
Motori grafici 3D in tempo reale	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Salvucci	
Laboratorio di animazione 3D 	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Di Lorenzo	
Laboratorio di rendering	Vedere programma in calce  - 8 CFU	Picardello, Manganelli	
Illuminazione digitale
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Tessiture digitali
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Filtraggio, denoising e map making di dati astronomici
	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Natali	

Laurea specialistica in Elaborazione matematica di segnali e immagini - provenienza da Matematica – ind. statistico
Cronologia degli insegnamenti:

Per l’anno accademico 2005-06 (in seguito, se Compl. Anal. Mat.1 diminuira’ il numero di CFU, e verra’ riattivato Compl. Anal. Mat.2, allora i due insegnamenti di Compl. Anal. Mat. 1+2 e quello di Teoria delle ondicelle 1 verranno inclusi tutti e tre con 5 CFU ciascuno)

Primo anno, primo semestre: 								Copertura primo ciclo
Complementi di analisi matematica 1 (8 CFU)	(teoria della misura)	 	
Complementi di analisi matematica 2	(cenni di Analisi Funzionale)	 	
Teoria delle ondicelle 1 	(metodi num. elementari, compressione)	 	
Analisi Armonica			
Complementi di Probabilità 	(prob. e teoria della misura, legge dei grandi numeri, teoremi limite)
oppure Statistica  	  	
Analisi reale e complessa (7 CFU)	 	 	

Primo anno, secondo semestre:
Teoria delle ondicelle 2 	(ondicelle con Matlab)	   	
Analisi immagini tomografiche 1	(tomografia e problemi inversi)	 	
Grafica computazionale
oppure
Laboratorio di trattamento numerico delle immagini	(librerie grafiche e rendering per grafica intensiva) oppure
(laboratorio di ricostruzione 3D da immagini, denoising, restauro, compressione)	Picardello, merge con LT Sc.Media, oppure Bruni	
Grafica computazionale	(librerie grafiche e rendering per grafica intensiva)	 	
Statistica classica per elaborazione di segnali ed immagini	(metodi statistici, filtri di Kalmann e Wiener)	 	
Un corso a scelta dello studente			

Secondo anno, primo semestre:
Statistica bayesiana per elaborazione di segnali ed immagini		 	
Riconoscimento e segmentazione di immagini		 	
Visione artificiale		 	
Codifica di segnali ed immagini		 	

Secondo anno, secondo semestre:
Restauro di segnali ed immagini	 	 	
Teoria delle ondicelle 3	(basi ortonormali di wavelets, multirisoluzione, frames, wavelet packets)	 	
Un corso a scelta dello studente			

10 crediti a scelta fra:
Programmazione in linguaggio C		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Calcolo simbolico	(uso di Matlab)		
Ottimizzazione	 	non attivato	
Intelligenza artificiale e reti neuronali 		non attivato	
Analisi immagini tomografiche 2	(tomografia con metodi statistici)	Barone?	
Formati di compressione grafica			
Elaborazione di immagini digitali		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Processi stocastici	(Catene di Markov, metodo di Montecarlo, metodo di Metropolis)		
Programmazione di effetti digitali	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Dentici	
Rendering con mappa fotonica	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Picardello	
Aspetti matematici avanzati del rendering e dell’illuminazione globale	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Picardello	
Modellazione e rendering della figura umana	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Selva	
Animazione 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Kempf	
Laboratorio di grafica 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Manganelli	
Motori grafici 3D in tempo reale	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Salvucci	
Laboratorio di animazione 3D 	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Di Lorenzo	
Laboratorio di rendering	Vedere programma in calce  - 8 CFU	Picardello, Manganelli	
Illuminazione digitale
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Tessiture digitali
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Filtraggio, denoising e map making di dati astronomici
	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Natali	

Laurea specialistica in Elaborazione matematica di segnali e immagini - provenienza da Scienza dei Media – indirizzo statistico
Cronologia degli insegnamenti:
Per l’anno accademico 2005-06 (in seguito, se Compl. Anal. Mat.1 diminuira’ il numero di CFU, e verra’ riattivato Compl. Anal. Mat.2, allora i due insegnamenti di Compl. Anal. Mat. 1+2 e quello di Teoria delle ondicelle 1 verranno inclusi tutti e tre con 5 CFU ciascuno)

Primo anno, primo semestre:								Copertura primo ciclo
Complementi di analisi matematica 1 (8 CFU)	(teoria della misura)	Cannarsa	
Teoria delle ondicelle 1 (7 CFU)	(metodi num. elementari, compressione, approssimazione)	Manni	
Statistica  	(basi della statistica; mutuato dalla LT in Matematica)	Pacchiarotti	
Analisi reale e complessa		Rea	
Lingua inglese (2 CFU)			

Primo anno, secondo semestre:
Teoria delle ondicelle 2 	(ondicelle con Matlab; 4 crediti)	V.Bruni	
Fondamenti della Probabilita’ 1	(elementi di probabilita’ discreta, cenni sui teoremi limite; catene di Markov; merge con LT)	Caramellino	
Topologia (3 CFU)	 	merge con Geometria 3	
Statistica classica per elaborazione di segnali ed immagini	(metodi statistici, filtri di Kalman e Wiener)	De Canditisi?	
Analisi immagini tomografiche 1	(tomografia e problemi inversi)	March	
Un corso a scelta dello studente			

Secondo anno, primo semestre:
Statistica bayesiana per elaborazione di segnali ed immagini		Sebastiani?	
Fondamenti della Probabilità 2	(probabilita’ basata sulla teoria della misura)	Calzolari, merge con Inf. o LQ	
Codifica di segnali ed immagini		Vitulano	
Visione artificiale		March	
Riconoscimento e segmentazione di immagini		March	

Secondo anno, secondo semestre:
Restauro di segnali ed immagini	 	Barone?	
Teoria delle ondicelle 3	(oppure Grafica Computazionale)	Saliani	
Un corso a scelta dello studente			

10 crediti a scelta fra:
Programmazione in linguaggio C		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Calcolo simbolico	(uso di Matlab)		
Ottimizzazione	 	non attivato	
Intelligenza artificiale e reti neuronali 		non attivato	
Analisi immagini tomografiche 2	(tomografia con metodi statistici)	Barone?	
Formati di compressione grafica			
Elaborazione di immagini digitali		Mutuato da LaureaTrienn SMC	
Processi stocastici	(Catene di Markov, metodo di Montecarlo, metodo di Metropolis)		
Programmazione di effetti digitali	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Dentici	
Rendering con mappa fotonica	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Picardello	
Aspetti matematici avanzati del rendering e dell’illuminazione globale 	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Picardello	
Modellazione e rendering della figura umana	Vedere programma in calce  - 6 CFU	Selva	
Animazione 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Kempf	
Laboratorio di grafica 3D	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Manganelli	
Motori grafici 3D in tempo reale	Vedere programma in calce  - 5 CFU	Salvucci	
Laboratorio di modellazione ed animazione 3D 	Vedere programma in calce  - 4 CFU	Di Lorenzo	
Laboratorio di rendering	Vedere programma in calce  - 8 CFU	Picardello, Manganelli	
Illuminazione digitale
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Tessiture digitali
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		
Filtraggio, denoising e map making di dati astronomici
	Vedere programma in calce  - 5 CFU		

Programmi degli insegnamenti complementari di Computer Graphics:

Motori grafici 3D in tempo reale
1.	Fasi di sviluppo di un motore grafico 3D in tempo reale
2.	Analisi dei principali linguaggi grafici
Possibili libri di testo: Eberly , “3D Game Engine Design”,  Morgan Kaufmann (Academic Press) 2001; Watt e Policarpo, “3D Games: Real-Time Rendering and Software Technology”, vol.1, Addison-Wesley 2001 
(questi due libri sono autorevoli testi per molti aspetti della programmazione in CG)

Aspetti matematici avanzati del rendering e dell’illuminazione globale
1.	Il trasporto della luce e l’equazione dell’illuminazione.
2.	Metodi numerici per riflessioni multiple: la funzione di distribuzione della riflettivita’ globale; trasporto della radianza e dell’importanza.
3.	Metodi di Monte Carlo e tracciamento stocastico dei percorsi. Ray tracing e light tracing.
4.	Metodi stocastici per la radiosita’. Densita’ fotonica.
5.	Metodi numerici ibridi fra ray tracing e radiosita’.
6.	Metodi di rendering basati sulle proprieta’ del trasporto, della riflessione e della polarizzazione della luce
Possibili libri di testo: Dutre’, Bekaert e Bala , “Advanced Global Illumination”, A.K.Peters LTD 2003; Sillion e Puech, “Radiosity and Global Illumination”, Morgan Kaufmann (Academic Press) 1994; Pharr & Humphreys,”Physically Based Rendering”, Elsevier, 2004

Rendering con mappa fotonica
1.	Emissione e scattering di fotoni
2.	La struttura di dati della mappatura fotonica
3.	Il calcolo della radianza
4.	Vari casi di rendering con mappatura fotonica ed algoritmo di rendering a due passi
5.	Rendering di riflessioni non superficiali (materiali traslucidi, fumo, marmo e simili)
6.	Ottimizzazione
Possibili libri di testo: Jensen, “Realistic Image Synthesis using Photon Mapping”, A.K.Peters LTD 2001; Pharr & Humphreys,”Physically Based Rendering”, Elsevier, 2004

Laboratorio di rendering
Sviluppo completo di un renderer, in linguaggio C++
Possibile libro di testo:Pharr & Humphreys,”Physically Based Rendering”, Elsevier, 2004

Modellazione e rendering della figura umana: modellazione, tessitura (skinning), rigging, grafica, sperimentazione in laboratorio
Possibili libri di testo: Brilliant, “Building a Digital Human”, Charles River Media 2003; Fox,“3ds max 6: L’animazione 3D: dall’idea alla realizzazione”, McGraw Hill 2004;
 per complementi: “Advanced Animation and Rendering Techniques”, Watt e Watt, Addison-Wesley, 1993;  Eberly , “3D Game Engine Design”,  Morgan Kaufmann (Academic Press) 2001; Watt e Policarpo, “3D Games: Real-Time Rendering and Software Technology”, vol.1, Addison-Wesley 2001
Per l’ambiente di modellazione, in laboratorio si usa il software 3DStudioMax

Animazione 3D: animazione 2D e 3D, aspetti grafici, cinematica diretta ed inversa, sperimentazione in laboratorio
Possibili libri di testo: Brilliant, “Building a Digital Human”, Charles River Media 2003; Fox,“3ds max 6: L’animazione 3D: dall’idea alla re4alizzazione”, McGraw Hill 2004;  
per complementi: “Advanced Animation and Rendering Techniques”, Watt e Watt, Addison-Wesley, 1993;  Eberly , “3D Game Engine Design”,  Morgan Kaufmann (Academic Press) 2001; Watt e Policarpo, “3D Games: Real-Time Rendering and Software Technology”, vol.1, Addison-Wesley 2001
Per l’ambiente di modellazione, in laboratorio si usa il software Maya o 3DStudioMax

Laboratorio di Modellazione ed Animazione 3D: sviluppo di progetti in laboratorio sui contenuti dei due corsi precedenti

Programmazione di effetti digitali: modellazione di effetti, sperimentazione in laboratorio
Per l’ambiente di sviluppo, in laboratorio si usa il software Maya

Illuminazione digitale (Digital Lighting)
•	Teoria della fotografia / cinematografia
o	Comunicare con la posizione della luce
o	Le ombre
•	Riproduzione dell’illuminazione in CG 3D
o	Tipologia di sorgenti luminose
o	Tipologia di ombre
o	Posizionamento e configurazione delle sorgenti luminose
•	Configurazione a tre sorgenti luminose
o	Comunicare con la luce di sintesi
•	Analisi della luce
o	Qualità
o	Il Colore
o	L’esposizione luminosa
o	Effetti luminosi
o	Sfocatura di campo
•	Composizione ed inquadratura
o	Scolpire con la luce
o	Comunicare con la luce
o	Simulare caratteristiche luminose
•	La Macchina da Presa virtuale
o	Ottica
o	Posizionamento e animazione
o	Simulazione di effetti luminosi
•	Sfocatura di campo
•	Diffrazione
•	Lens flare

Tessiture digitali (Digital Texturing)
•	I materiali di superficie
•	Osservare i materiali in natura
•	Riproduzione dei materiali in CG 3D
•	Proiezioni di texture
o	Planari, solide, parametriche (UV)
o	Piastrellizzazione
o	Modalità di proiezione
•	Clip, Alpha, etc.
•	I diversi canali del motore di resa
o	Diffuse, color, specularity, bump, luminosity, reflection, refraction, transparency, etc.
•	Texture bitmap
o	Scansioni, fotografie
o	Dipinti
o	Elaborazione di immagini ad uso texture
•	Texture matematiche / procedurali
o	Generatori matematici di pattern
o	“Noise”: rumore frattale
o	Ripetizione di motivi geometrici
o	Applicazione multipla sui canali di rendering
o	Animazione di texture procedurali
o	Usi non convenzionali: texture procedurali animate
o	Animazione di modelli 3D con texture procedurali
o	“baking”: trasformazione di texture procedurali in bitmap o mappe di valori

Filtraggio, denoising e map making di dati astronomici: elaborazione di serie storiche relative a fotografie astronomiche prese a distanza di tempo da satelliti, o a distanza di mesi dalla Terra, per ottenere effetti di parallasse adatti alla ricostruzione di immagini, filtrando il rumore quando non eccessivo, o estrapolando l’immagine grazie a valutazione statistica nel caso contrario.