Název:

Grafické a multimediální procesory

Zkratka:GMU
Ak.rok:2017/2018
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV-povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/GMU/private/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:2600818
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:60001228
Garant:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Přednášející:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Cvičící:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Herout Adam, prof. Ing., Ph.D., UPGM
Kula Michal, Ing., UPGM
Milet Tomáš, Ing., UPGM
Tóth Michal, Ing., UPGM
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Počítačová grafika (PGR), UPGM
Nahrazuje:
Grafické procesory (GMP), UPSY
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSk-odSk-do
ÚtpřednáškavýukyG20212:0013:501MITxxxx
ÚtpřednáškavýukyG20212:0013:502MITxxxx
Stpoč. labvýukyO20408:0011:50
 
Cíle předmětu:
  Seznámit studenty s obvodovou podporou a softwarovou implementací grafických a multimediálních operací na moderních grafických systémech. Transformace a komprese obrázků s využitím jazyků OpenCL a OpenGL, optimalizace zpracování obrazové informace. Nové prostředí CUDA k programování GPGPU. Výpočty se sníženou přesností. Mobilní systémy.
Anotace:
  Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému.  CUDA. OpenCL. OpenGL. Optimalizace výpočtu. Práce s pamětí. Unifikovaná paměť. Výpočty se sníženou přesností. Mobilní systémy. Barevné modely, CIE, TV standardy. Pipeline a paralelizace. MM systémy. MMX, SSE, AVX. Digitální kamery, QR kódy. Grafické systémy SGI, GF7800 a další. Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Waveletová transformace. Paměti s přidanou logikou. Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. Černobílé zobrazení, míry zkreslení, hrací konzoly.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Studenti se seznámí s obvodovou podporou a programovou implementací grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenCL, OpenGL a prostředím CUDA.
Osnova přednášek:
 
  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. CUDA. OpenCL. OpenGL.
  • Optimalizace výpočtů na moderních GPGPU - 1, 2, 3. 
  • Barevné modely, CIE, TV standardy. Grafické systémy, pipeline a paralelizace. Výpočty se sníženou přesností.
  • OpenGL. Shadery.  
  • MM systémy, mobilní systémy. MMX, SSE, AVX.
  • Práce s vlákny.
  • Grafické systémy SGI, GF7800 a další.
  • Práce s pamětí, unifikovaná paměť. Paměti s přidanou logikou.
  • Digitální kamery, QR kódy.
  • Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Waveletová transformace. 
  • Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace.
  • Černobílé zobrazení, míry zkreslení, hrací konzoly.
Osnova počítačových cvičení:
 
  • 12 bodů
    1. Úvod do OpenCL
    2. Paměťový model OpenCL
    3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
    4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Individuální zadání projektů, 28 bodů.
Literatura referenční:
 
  • Foley J.D., van Dam A., Feiner S.K., Hughes J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice, Addison Wesley, 1990
  • Rao K.R., Hwang J.J.: Techniques & Standards for Image, Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996
  • Další aktuální literatura a firemní zdroje.
Literatura studijní:
 
  • Přednáškové materiály v elektronické formě.
Kontrolovaná výuka:
  Absolvování cvičení a vypracování projektů.
Průběžná kontrola studia:
  Absolvování cvičení a vypracování projektů.
Podmínky zápočtu:
  Absolvování cvičení a vypracování projektů.