Název:

Výtvarná informatika

Zkratka:VIN
Ak.rok:2019/2020
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM1.volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV-volitelný
IT-MGR-2MSK-volitelný
MITAINADE-volitelný
MITAINBIO-volitelný
MITAINCPS-volitelný
MITAINEMB-volitelný
MITAINGRI-volitelný
MITAINHPC-volitelný
MITAINIDE-volitelný
MITAINISD-volitelný
MITAINISY-volitelný
MITAINMAL-volitelný
MITAINMAT-volitelný
MITAINNET-volitelný
MITAINSEC-volitelný
MITAINSEN-volitelný
MITAINSPE-volitelný
MITAINVER-volitelný
MITAINVIZ-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:5 kreditů
Ukončení:klasifikovaný zápočet
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:2600026
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:0000100
Garant:Čadík Martin, doc. Ing., Ph.D. (UPGM)
Zástupce garanta:Staudek Tomáš, Mgr., Ph.D. (UPGM)
Přednášející:Staudek Tomáš, Mgr., Ph.D. (UPGM)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačové grafiky a multimédií FIT VUT v Brně
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSkupiny
StpřednáškavýukyA112 18:0019:501MIT 2MIT xx
 
Cíle předmětu:
  Cílem předmětu VIN (http://artgorithms.droppages.com/anotace) je seznámit se s principy matematiky a informatiky ve výtvarném umění, porozumět teoretickým základům algoritmické výtvarné tvorby a softwarové estetiky, získat přehled o aplikovaném počítačovém umění, naučit se praktickým dovednostem z oblasti softwarové estetiky, realizovat a posuzovat výtvarnou tvorbu s pomocí počítače.
Anotace:
  V předmětu se budeme zabývat průnikem umění, matematiky a algoritmů. Náplní předmětu je úvod do výtvarné informatiky, počítačová tvorba v kontextu zobecněné estetiky, stručná historie počítačového umění ve světě i doma, esteticky nosné funkce (periodické funkce, cyklické funkce, spirální křivky, superrovnice), výtvarné algoritmy s náhodnými parametry (generátory pseudonáhodných čísel s různým rozložením, kombinace generátorů), bezkontextová grafika a výtvarné automaty, geometrické substituce (iterace transformací, graftály), esteticky nosné proporce (zlatý řez v matematice a umění), fraktální grafika (dynamika v komplexní proměnné, 3D řezy kvaternionů, Lindenmayerovy přepisovací gramatiky, křivky vyplňující prostor, iterované systémy afinních transformací, modelování terénu apod.), chaotické atraktory (diferenciání rovnice), matematické uzly (topologie, grafy, prostorové transformace), periodické mozaiky (grupy symetrií, vlysy, rozety, zámkové ornamenty), neperiodické mozaiky (hierarchické, spirální, aperiodické dláždění), exaktní estetika (numerická krása, matematické hodnocení proporcí, kompozice a estetické informace). Předmět vyučuje Tomáš Staudek.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Absolvování předmětu předpokládá tvůrčí mysl, výtvarné cítění, základní znalosti matematiky, základní znalosti principů počítačové grafiky.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  
  • Studenti získají teoretické i aplikované kompetence v oblasti softwarové estetiky.
  • Studenti budou schopni interpretovat a hodnotit algoritmickou výtvarnou tvorbu.
  • Studenti prohloubí své tvůrčí dovednosti plněním praktických grafických zadání.
Proč je předmět vyučován:
  Předmět nabízí uchazečům pohled na algoritmy z výtvarné stránky. S běžnými matematickými znalostmi a pomocí vhodných nástrojů lze celou řadu výpočtů esteticky uchopit a vnést do světa umění. Předmět studenty seznamuje s principy počítačem generované tvorby (estetické funkce, transformace, proporce, vizuální gramatiky, fraktály, výtvarné dláždění). Výuka je rozdělena na teoretickou část, pokrývající výpočetní koncepty v umění, a praktické výtvarné dílny, v nichž se studenti seznámí s kreativními možnostmi počítačové grafiky. Cílem předmětu je přivést studenty k samostatné výtvarné tvorbě.
Osnova přednášek:
 
  1. Cesty k počítačovému umění: protínání vědy a umění od historie po současnost.
  2. Softwarová estetika: výtvarné formy počítačového umění.
  3. Výtvarník u počítače: od osciloskopu k interaktivním médiím.
  4. Estetické funkce: od sinu a kosinu k superrovnici.
  5. Estetické transformace: repetice, parametrizace a rytmus algoritmů.
  6. Estetické proporce: zlatý řez v matematice, umění a designu.
  7. Spirály a graftály: modely forem růstu a větvení v přírodě.
  8. Geometrické fraktály: iterované transformace a křivky vyplňující prostor.
  9. Algebraické fraktály: od komplexní roviny k vyšším dimenzím.
  10. Chaotické fraktály: výtvarný chaos a podivné atraktory.
  11. Symetrie a ornament: periodické dláždění a zámkové mozaiky.
  12. Neperiodický a speciální ornament: spirální, hyperbolické a aperiodické mozaiky.
  13. Matematické uzly: topologie uzlování od Keltů po současnost.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 
Výtvarné dílny sledují témata přednášek a jsou vedeny formou individuálně vypracovávaných projektů. Ke každému tématu jsou připraveny volně dostupné tvůrčí aplikace. Výstupy z výtvarných dílen budou vystaveny ve studentské galerii.
  1. Letterismus a ASCII art
  2. Digitální improvizace
  3. Počítačová roláž
  4. Generovaná grafika
  5. Kvantování funkcí
  6. Algoritmický op-art
  7. Evoluční algoritmy
  8. Chaotické atraktory
  9. Bezkontextová grafika
  10. Fraktály nelineárních transformací
  11. Fraktály kvaternionů
  12. Fraktální krajina
  13. Zámkové mozaiky
  14. Islámský ornament
  15. Mozaiky kruhové limity
  16. Uzlování
  17. Digitální koláž
  18. Grafický plakát
  19. Výtvarná stylizace obrazu
  20. Generativní sochařství
Literatura referenční:
 
  • Bruter, C. P.: Mathematics and Art. Springer Verlag, 2002.
  • Caplan, C. S. The Bridges Archive. The Bridges Organization, 2013. 
  • Emmer, M., ed.: Mathematics and Culture II: Visual Perfection. Mathematics and Creativity. Springer Verlag, 2005.
  • Emmer, M., ed.: The Visual Mind II. The MIT Press, 2005.
  • Friedman, N., Akleman, E.: HYPERSEEING. The International Society of the Arts, Mathematics, and Architecture (ISAMA), 2012. 
  • Kapraff, J.: Connections: The Geometric Bridge Between Art and Science. World Scientific Publishing Company; 2nd edition, 2002.
  • Manovich, L.: Software Takes Command. Bloomsbury Academic, 2013.
  • McCormack, J., et al.: Ten Questions Concerning Generative Computer Art. Leonardo: Journal of Arts, Sciences and Technology, 2012.
  • Peterson, I.: Fragments of Infinity: A Kaleidoscope of Math and Art. John Wiley & Sons, 2001.
  • Radovic, L.: VisMath. Mathematical Institute SASA, Belgrade, 2014.
Literatura studijní:
 
  • Adams, C. C.: The Knot Book. Freeman, New York, 1994.
  • Barnsley, M.: Fractals Everywhere. Academic Press, Inc., 1988.
  • Bentley, P. J.: Evolutionary Design by Computers.Morgan Kaufmann, 1999.
  • Deussen, O., Lintermann, B.: Digital Design of Nature: Computer Generated Plants and Organics.X.media.publishing, Springer-Verlag, Berlin, 2005.
  • Glasner, A. S.: Frieze Groups. In: IEEE Computer Graphics & Applications, pp. 78-83, 1996.
  • Grünbaum, B., Shephard, G. C.: Tilings and Patterns. W. H. Freeman, San Francisco, 1987.
  • Livingstone, C.: Knot Theory. The Mathematical Association of America, Washington D.C., 1993.
  • Lord, E. A., Wilson, C. B.: The Mathematical Description of Shape and Form. John Wiley & Sons, 1984.
  • Mandelbrot, B.: The Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman, New York - San Francisco, 1982.
  • Moon, F.: Chaotic and Fractal Dynamics. Springer-Verlag, New York, 1990.
  • Ngo, D. C. L et al. Aesthetic Measure for Assessing Graphic Screens. In: Journal of Information Science and Engineering, No. 16, 2000.
  • Peitgen, H. O., Richter, P. H.: The Beauty of Fractals. Springer-Verlag, Berlin, 1986.
  • Pickover, C. A.: Computers, Pattern, Chaos and Beauty. St. Martin's Press, New York, 1991.
  • Prusinkiewicz, P., Lindenmayer, A.: The Algorithmic Beauty of Plants. Springer-Verlag, New York, 1990.
  • Schattschneider, D.: Visions of Symmetry (Notebooks, Periodic Drawings, and Related Work of M. C. Escher). W. H. Freeman & Co., New York, 1990.
  • Sequin, C. H.: Procedural Generation of Geometric Objects. University of California Press, Berkeley, CA, 1999.
  • Spalter, A. M.: The Computer in the Visual Arts. Addison Weslley Professional, 1999.
  • Stiny, G., Gips, J.: Algorithmic Aesthetics; Computer Models for Criticism and Design in the Arts. University of California Press, 1978.
  • Todd, S., Latham, W.: Evolutionary Art and Computers.Academic Press Inc., 1992.
  • Turnet, J. C., van der Griend, P. (eds.): History and Science of Knots. World Scientific, London, 1995.
Kontrolovaná výuka:
  Kontrolovaná výuka zahrnuje přednášky, projekty z výtvarné dílny a závěrečný projekt ve formě vlastní aplikace pro kreativní grafiku. Přednášky jsou doplněny o e-learningovou podporu v systému Schoology. Od studentů se očekává samostatné studium poskytnutých podkladů, účast na přednáškách a aktivní zapojení se do jejich průběhu. Cvičení jsou vedena formou individuálně vypracovávaných projektů. Klasifikovaný zápočet má dva možné opravné termíny. 
Průběžná kontrola studia:
  Průběžné projekty z výtvarné dílny -- až 50 bodů (alespoň 10 hodnocených prací po 5 bodech):
  • 3 body: technické provedení a estetická kvalita
  • 1 bod: vystavení v semestrální galerii
  • 1 bod: odevzdání v termínu
Závěrečný projekt -- až 50 bodů (aplikace pro kreativní grafiku):
  • 15 bodů: originalita myšlenky
  • 20 bodů: programátorská náročnost
  • 15 bodů: kvalita rozhraní
Podmínky zápočtu:
  Výsledná známka odpovídá počtu bodů získaných v průběhu semestru. Studenti absolvují kurz po splnění alespoň poloviny zadaných cvičení (50 bodů). Závěrečný projekt (dalších 50 bodů) spočívá ve vytvoření aplikace pro výtvarnou tvorbu a představení jejího tvůrčího potenciálu. Aplikace bude spustitelná na vhodné platformě (Win, OSX, iOS, Linux, Android). Další body mohou studenti získat za aktivitu na přednáškách.
 

Vaše IPv4 adresa: 34.229.126.29