CG Guide : a modern openGL and computer graphics teaching application

Abstract

Learning computer graphics is hard. Not only it involves a multitude of skills: spatial reasoning, mathematics, and physics. It is also a vast field with many different topics such as lighting, texture mapping, 3D transformations, etc. Added to it, there is also the complexity of its basics, with modern OpenGL it takes considerable effort to draw a shape on-screen. Given that it deals with intrinsically visual content, teaching computer graphics interactively is recommended. We did not find a teaching tool that was easy to use, extensible, and open sourced when looking for related work. We aim to fix this issue with an application called CG Guide, an interactive tool that runs on modern OpenGL and shows computer graphics scenes that can be changed in real-time. Its scenes are extensible and the code is open sourced. CG Guide comes with premade scenes that are ready to use and were created aiming to elucidate a specific concept of the principles of computer graphics, these include: texture mapping, shaders, matrix transformations, rendering, animations and 3D drawing.

Aprender computação gráfica é difícil. São envolvidas muitas habilidades: raciocínio espacial, matemática e física. É uma área vasta com muitos tópicos diferentes como ilumi nação, mapeamento de textura, transformações 3D, etc. Existe também a complexidade do seu básico, com OpenGL moderno é necessário um esforço considerável para desenhar uma forma na tela. Como computação gráfica é uma área intrinsicamente visual, ensiná-la interativamente é recomendado. Procurando por trabalhos com esse objetivo, não foram encontradas ferramentas de ensino que eram fáceis de usar, extensíveis e com o código fonte aberto. Nós nos propusemos a consertar esse problema com uma aplicação chamada CG Guide, uma ferramenta interativa que roda em OpenGL moderno e mostra cenas de computação gráfica que podem ser alteradas em tempo real. Suas cenas são extensíveis e o código fonte é aberto. O CG Guide já conta com cenas que foram criadas com o objetivo de clarificar conceitos específicos e princípios da computação gráfica, incluindo: mapeamento de textura, shaders, transformações matriciais, rendering, animação e desenho 3D.