理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    虛擬實境中基於物理之擬真材質的繪製
    (2017) 陳佑欣; Chen, Yu-Hsin
    基於物理繪圖(Physically Based Rendering)是近年來十分熱門繪圖概念,有別於傳統的上色模型,從物質本身和周遭環境以真實物理的方式去計算光線,如此不但能夠畫出更真實的影像,也方便美術人員可以使用真實物理材質的參數來創作物件。由於參數的算法都是從真實物理的角度出發,擺設場景的時候不太需要去微調數據,只管放置物件,得到的影像也會十分真實。 在即時繪圖領域,需要使用許多的技巧才能簡化這些計算過程,如何去簡化繪圖方程式(Render Equation)才可以快速又不失真,有許多問題需要考量。於此我們將呈現一種即時繪圖的方式,使用和遊戲引擎相同的貼圖和環境光源來繪製場景,並且接入虛擬實境裝置中,實現即時而又逼真的場景繪製。
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    光線追蹤應用程式介面整合OpenGL程式設計
    (2016) 賴威豪; Lai, Wei-Hao
    光線追蹤(ray tracing)是電腦圖學中一種重要的rendering技術,藉由模擬運算光的折射、反射…等光學現象來產生高品質畫面,但需要大量的運算與時間來滿足,因此在以前的硬體設備上想要達成即時(real-time)的效果幾乎不可能辦到。現今的GPGPU硬體設計架構使得GPU可被用來做自定義的平行化計算,因此許多學者提出運用CUDA或OpenCL實作光線追蹤或路徑追蹤(path tracing)…等physically based rendering的方法,期望藉由GPU高效率的平行計算使光線追蹤的效能大幅度提升。然而以光線追蹤方法仍難以受到主流遊戲開發業者採用,因為市場上的產品大部分都以光柵化(rasterization) rendering的設計為主,不容易在短期內發生改變,因此本篇論文想介紹一套類似於OpenGL API的整合設計,而底層rendering置換為光線追蹤或路徑追蹤…等physically based rendering的方法,幫助開發者使用現有的OpenGL應用程式原始碼並透過少許的修改就能獲得光線追蹤相關演算法rendering的畫面以及其帶來的好處。