Název:

Pokročilá počítačová grafika

Zkratka:PGP
Ak.rok:2014/2015
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV-volitelný
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:2600026
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:5190040
Garant:Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., UPGM
Přednášející:Čadík Martin, doc. Ing., Ph.D., UPGM
Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., UPGM
Cvičící:Milet Tomáš, Ing., UPGM
Navrátil Jan, Ing., Ph.D., UPGM
Tóth Michal, Ing., UPGM
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačové grafiky a multimédií FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Počítačová grafika (PGR), UPGM
Základy počítačové grafiky (IZG), UPGM
 
Cíle předmětu:
  Seznámit se s moderními metodami počítačové animace a počítačové grafiky pro pohyblivé a rozsáhlé scény. Naučit se praktické realizaci vybraných algoritmů formou práce na projektu.
Anotace:
  Reprezentace scény dynamické vizualizace, matematické a procedurální textury - generování, zobrazování a animace, zobrazování rozsáhlých scén v reálném čase, návrh a implementace animačního systému kloubových struktur, dynamika v počítačové animaci, animace měkkých objektů, animace mimiky a pohybu postav, speciální metody zobrazování ("nerealistické zobrazování").
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  Studenti se seznámí s moderními metodami počítačové animace a počítačové grafiky pro pohyblivé a rozsáhlé scény. Naučí se i praktické realizaci vybraných algoritmů formou práce na projektu.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  Studenti si procvičí týmovou práci na projektech, práci s literaturou a praktickou znalost jazyka C/C++.
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod, omezení počítačové grafiky, fyzikální drobnosti (Zemčík 22.9. slajdy)
  2. Zobrazování scén s velkým rozsahem - HDR, (Čadík 29.9. slajdy)
  3. Pokročilá práce se shadery, Frame Buffer, Teselace, Compute Shader (Milet 6.10. slajdy)
  4. Výpočty viditelnosti, stíny, globální osvětlení, (Milet, 13.10. slajdy)
  5. CUDA a OpenCL (Polok, 20.10. slajdy)
  6. Rozsáhlé scény, level of detail (Starka 27.11. slajdy)
  7. Zobrazování terénů (Starka 3.11. slajdy)
  8. Haptic a stereozobrazení (Sochor, FI MU, 10.11.)
  9. svátek, nic 17.11.
  10. Test, Animace kloubních soustav, "motion capture" (Fědor 24.11.)
  11. Fotorealistcké zobrazování, optimalizace sledování paprsku, úvod do holografie, 3D, výhled závěr (Zemčík 1.12. program pray pro ray-tracing slajdyslajdy)
  12. Nerealistické zobrazení, obarvování, animace (Čadík, Dan Sýkora, 8.12.)
  13. Virtuání a rozšířená realita (Beran, 15.12. slajdy), Závěr

POZOR!!! Témata a data přednášek jsou orientační a budou v průběhu semestru aktualizována.

Osnova ostatní - projekty, práce:
 
Samostatná projektová práce v předmětu je následující:
1. Domácí úlohy (5 běhů) na začátku semestru s tím, že úlohy jsou striktně individuální a platí pro ně "Pravidla pro vypracování projektů a úloh" (viz níže a viz též informaci k úlohám v IS)

2. Individuálně zadávané projekty (viz všechna pravidla níže a informace k projektům v IS).

Pravidla pro řešení projektů:

Projekty mohou řešit jednotlivci nebo skupiny nejvýše o 3 osobách. V případě vypracování projektu skupinou je třeba při odevzdání projektu přesně popsat role řešitelů v projektu. Projekt se typicky hodnotí stejně pro členy skupiny, ale je vyhrazena i možnost individuální hodnocení uvnitř skupiny odlišit. Je třeba odevzdat zdrojové texty, návod pro překlad a spuštění, zprávu v rozsahu cca 3 stran A4 a provést demonstraci. Programovací jazyk Je C/C++, pokud je specifikováno v zadání nebo po dohodě s učitelem případně jiný. Individuální vlastní zadání jsou vítána. V případě, že o individuální zadání máte zájem, přihlaste se na variantu "Vlastní zadání" a pošlete e-mail s návrhem zadání - další postup bude individuální.


Odevzdání projektů:

Odevzdání projektu bude probíhat elektronicky a bude doplněno povinnou demonstrací výsledků v prvním týdnu v lednu. Na odevzdání v jiném termínu hodinu nebude brán zřetel a povede k získání 0b (ve výjimečných případech se lze domluvit individuálně). Pokud pracujete ve skupině, je třeba se dostavit v plném počtu řešitelů.

Demonstrace je povinná a je možná až po elektronickém odevzdání. Prezentaci si připravte na max. 10 minut (na kvalitu demonstrace bude kladen velký důraz).

Do IS se odevzdává jeden *.zip se zdrojovými soubory, návodem pro překlad a spuštění, prezentací a dokumentací (při odevzdání binárních souborů ztráta 1/2 získaných bodů), max. velikost 2MB.

Při odevzdání podobných řešení bude může být počet bodů krácen nebo rozdělen mezi podobná řešení. Vyučující může individuálně určit rozdělení bodů.

Obecná pravidla vypracování projektů úloh:

Studenti ve své práci musí pracovat samostatně a tvůrčím způsobem. Za porušení této zásady se považuje zejména reverzní inženýrství (disasebmling, dekompilace a podobné postupy), kopírování příkladů řešení, hotových řešení nebo obdobných podkladů, které jsou zveřejněny nebo jsou studentům jinak dostupné (jedná se o kopírování celých řešení nebo jejich tak velkých částí, že jejich okopírování vede k funkčně shodnému nebo velmi obdobnému řešení zadání), společná práce na zadání ve skupinách tak, že její výsledky jsou potom odevzdávány jako řešení jednotlivce (jednotlivců), pokud to není v zadání přímo požadováno nebo povoleno (diskuse ve skupině a/nebo společné řešení dílčích částí je povoleno).

Studenti se musí zdržet jednání, které je v rozporu s dobrými mravy a které by mohlo vést k obcházení skutečného způsobu "řešení" zadání v duchu těchto zadání jimi samotnými nebo jinými studenty.

Pokud student(i) poruší výše uvedená pravidla, může mu hodnocení projektu být sníženo až na 0 bodů.


Literatura referenční:
 
  • Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012
  • Sillion, F., Puech, C., Radiosity and Global Illumination, Morgan Kaufmann, 1994, ISBN:1558602771
  • Ebert, D., S. et al., Texturing and Modelling: A Procedural Approach, Academic Press, 1998, ISBN 0-12-228760-6 
  • Thalmann, N., M., Thalmann, D., Interactive Computer Animation, Prentice Hall, 1996, ISBN 0-13-518309-X
  • Články IEEE, ACM, Wikipedie
Literatura studijní:
 
  • Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012
Průběžná kontrola studia:
  Domácí úlohy, půlsemestrální test, individuální projekt.