Název:

Základy počítačové grafiky

Zkratka:IZGe
Ak.rok:2016/2017 (není otevřen)
Semestr:letní
Vyučovací jazyk:angličtina
Kredity:6 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:39001313
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:51200029
Garant:Španěl Michal, Ing., Ph.D. (UPGM)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačové grafiky a multimédií FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Základní charakteristika podle ECTS:
Získat přehled v oblasti základních principů rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky. Seznámit se základními algoritmy a metodami tvorby grafického zobrazení vektorových objektů ve 2D a 3D scénách, především: rasterizace 2D objektů; ořezávání a vyplňování 2D oblastí; transformace objektů; řešení viditelnost, osvětlení, stínování a texturování 3D objektů. Seznámit s principem a použitím hlavních grafických rozhraní, Win32 API a OpenGL. Naučit se je implementovat a používat v reálných grafických aplikacích.
Anotace:
  Přehled základních principů počítačové grafiky (vektorová, rastrová) a jejich důsledků pro tvorbu reálných grafických aplikace. Specifikace základních operací rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky. Specifikace principů a použití hlavních grafických rozhraní, Win32 API a OpenGL. 2D metody a algoritmy pro: rasterizaci úseček, kružnic a křivek (Bezier, B-spline, NURBS), ořezávání čárových objektů, vyplňování vektorových i rastrových uzavřených oblastí. 3D metody a algoritmy pro: transformaci objektů, řešení viditelnosti, osvětlení, stínování, texturování. Metody fotorealistického zobrazení 3D scén. Metody geometrické reprezentace 3D objektů. Zpracování obrazu jako vícerozměrného signálu, antialiasing.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  
    Subject specific knowledge and abilities:
  • Student acquaints with the basic principles of plane (2D) and space (3D) computer graphics.
  • He/she learns the fundamentals of using main graphical programming interfaces, Win32 API and OpenGL.
  • He/she acquaints with the 2D algorithms for line objects rasterisation, trimming and closed regions filling.
  • He/she acquaints with the 3D algorithms for objects 3D objects transformations, visibility solution, lighting, shading and texturing.
  • He/she learns the fundamentals of 3D scenes photorealistic visualization.
  • He/she learns the fundamental of 3D objects geometry representations.
  • He/she acquaints with signal image processing and antialiasing.
  • He/she learns practical implementation of vector and raster based graphical applications.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  
  • Student se naučí řešit jednoduché problémy, individuálně i v týmu, formou domácích úkolů.
  • Zdokonalí se v praktickém užívání programátorských a ladících nástrojů jakož i v praktickém užívání programovacího jazyků C/C++.
Osnova přednášek:
 
  • Úvod do současné počítačové grafiky, základní principy zobrazování (rastrový / vektorový).
    Barevný obraz a barevné modely.
    Redukce barevneho prostoru, monochromatický obraz.
  • Generování základních objektů v rastru.
    Vyplňování uzavřených oblastí.
  • Ořezání ve 2D.
  • Transformace ve 2D a 3D.
  • Křivky v počítačové grafice.
  • Reprezentace 3D objektů.
  • Řešení viditelnosti 3D objektů.
  • Lokální osvětlovací modely a spojité stínování ploch.
    Raytracing a radiosita.
  • Textury a texturování, fraktály.
  • Obraz jako vícerozměrný signál, antialiasing.
  • Základní principy grafických API.
  • Základy OpenGL I.
  • Základy OpenGL II.
Osnova numerických cvičení:
 
  • Úvod do cvičení (prostředí GLUT, nástroje, kompilace). 
  • Grafické formáty, redukce barevného prostoru obrazu.
  • Generování základních objektů v rastru.
  • Zobrazování 2D spline křivek.
  • Vyplňování uzavřených objektů ve 2D.
  • 3D transformace.
  • Základy OpenGL.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Tématické domácí úlohy řešené samostatně, v návaznosti na cvičení.
Literatura referenční:
 
  • Foley, J., D., et al., Computer Graphics: Principles and Practise, Addison-Wesley, 1992
  • Watt, A., 3D Computer Graphics, Addison-Wesley, 1993
  • Watt, A., Watt, M., Advanced Animation and Rendering Techniques: Theory and Practise, Addison-Wesley, 1992
  • Watt, A., Policarpo, F., The Computer Image, Addison-Wesley, 1998
  • Thalmann, N., M., Thalmann, D., Computer Animation: Theory and Practise (Second Revised Edition), Springer-Verlag, 1990
Literatura studijní:
 
  • Žára, J., Beneš, B., Felkel, P., Moderní počítačová grafika, ComputerPress, 1999
  • Žára, J., Počítačová grafika - principy a algoritmy, GRADA, 1992
  • Materiály k přednáškám "Základy počítačové grafiky", http://www.fit.vutbr.cz/study/course-l.php?id=92
Průběžná kontrola studia:
  
  • Opravované domácí úlohy, 6 x 5 bodů - 30 bodů
  • Půlsemestrální písemná zkouška - 20 bodů
  • Závěrečná písemná zkouška - 50 bodů
  • Hranice pro úspěšnou zkoušku podle pravidel ECTS - 50 bodů
 

Vaše IPv4 adresa: 35.175.174.157
Přepnout na https