Název:

Pokročilá počítačová grafika

Zkratka:PGP
Ak.rok:2011/2012
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MGM.2.povinný
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIN.-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPS-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:Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., UPGM
Cvičící:Mlích Jozef, Ing., UPGM
Navrátil Jan, 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 (slajdy Zemčík 20.9.) *
  2. Pokročilá práce se shadery (slajdy Havel 27.9.) *
  3. Výpočty viditelnosti, stínové mapy, globální osvětlení, real-time radiozita (slajdy a slajdy Navrátil, 4.9.) *
  4. Rozsáhlé scény, level of detail (slajdy Kršek 11.10.) *
  5. CUDA a OpenCL (slajdy Polok, 18.10.)*
  6. Zobrazování krajiny (slajdy Bartoň 25.10.)*
  7. Haptic a stereozobrazení (slajdy Sochor, FI MU, 1.11.) *
  8. Půlsemestrální test, Vývoj herního enginu (slajdy Zachariáš, 8.11.)  
  9. Fotorealistcké zobrazování, radiozita, optimalizace sledování paprsku (slajdy, program pray pro ray-tracing, další slajdy (Zemčík 15.11.)
  10. Virtuání a rozšířená realita (Beran, 22.11.)
  11. animace kloubních soustav, "motion capture" (Fědor, Varta slajdy a druhé slajdy 29.11.)
  12. Zobrazování scén s velkým rozsahem - HDR (slajdy a video), nerealistické zobrazování (Zemčík slajdy 6.12.)
  13. Závěr, Geometrická algebra, drobný úvod do holografie  (slajdy a slajdy Zemčík, 13.12.)

Témata přednášek jsou orientační a budou v průběhu semestru aktualizována.

Osnova ostatní - projekty, práce:
1. Domácí úlohy (5 běhů) na začásku semestru

2. Individuálně zadávané projekty (viz informace k projektům v IS)

Obecná pravidla pro projekty:

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:

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.

Pravidla vypracování projektů:

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