Název:

Počítačová grafika

Zkratka:PGD
Ak.rok:2013/2014
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
VTI-DR-4DVI4-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:390000
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:1000000
Garant:Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing. (UPGM)
Přednášející:Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing. (UPGM)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačové grafiky a multimédií FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Cílem kurzu je seznámit studenta s principy zobrazování prostorové počítačové grafiky s důrazem na výklad aktuálních moderních postupů používaných při zobrazování v reálném čase a realistickém zobrazování prostorových scén.
Anotace:
  Matematický zápis prostorových objektů, modelování prostorových křivek a ploch, transformace objektů v prostoru, projekce prostorové scény, odstraňování neviditelných částí, modely osvětlení scény, spojité stínování prostorových objektů, barevné modely, základní algoritmy animace, úvod do virtuální reality, počítačové architektury pro podporu grafiky.

Okruhy otázek k SDZ

1)Možnosti a omezení počítačové grafiky (přehled jevů fyzikální optiky simulovaných v počítačové grafice, šíření světla, odrazy, lomy, rozklad světla, polarizace, barvy, vlastnosti povrchu)

 

2)Projekce a souřadné soustavy v počítačové grafice (2D a 3D souřadné soustavy, Euklidovské souřadnice, homogenní souřadnice, projekce v počítačové grafice, středová projekce)

 

3)Přehled zobrazovacích metod v počítačové grafice (postupy zobrazování scén, řešení viditelnosti ve scénách, vlastnosti zobrazovacích metod)

 

4)Metody rastrování elementárních grafických objektů (úsečka - Bresenhamův algoritmus, kružnice, návrh rastrování s využitím diferenčních rovnic)

 

5)Obraz jako signál (vzorkování obrazu, změna měřítka obrazu, možné chyby vzorkování, způsob zobrazení (rastrování) objektů standardními postupy a jeho nedostatky z pohledu zpracování signálu)

 

6)Počítačová holografie (optické pole, vztah optického pole a hologramu, reprezentace objektů v počítači pro výpočet optického pole, výpočet optického pole bodového světelného zdroje)

 

7)Barvy a barevné modely (základy zpracování barev v počítačové grafice, důvody a důsledky trojrozměrné reprezentace barev, řetězec kamera-počítač-displej a zpracování barev v něm)


Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Student je schopen implementovat získané vědomosti do formy aplikací zobrazujících prostorové scény a objekty.
Osnova přednášek:
 V první části semestru je výuka formou standardních "přednášek učitele studentům".

Rozpis témat (příklad):

1) Úvod do předmětu, stručné zhodnocení a "zmapování znalostí" uchazečů, upřesnění témat přednášek

2) Projekce, opakování, homogenní souřadnice, příklad konstrukce projekce, projekce bodů, úseček, trojúhelníků, dalšch objektů

3) Rastrování, obecné principy, odvození postupů rastrování pro úsečky, kružnice, elipsy

4) Barvy, fyzikální podstata barev, barevné modely užívané v grafice, pořizování a zobrazování barevného obrazu

5) Geometrická algebra - úvod, základní principy, objekty a operace, příklady použití a přehled výhod/nevýhod

6) Viditelnost, možnosti zjišťování viditelnosti, reprezentace scény a omezení reprezentace, holografie

7) Realistický rendering, rendering pohybu, další aspekty realistického a real-time zobrazování

V další části semestru je výuka vedena formou seminářů, kdy studenti přednesou prezentaci na dané téma a k tomuto tématu je vedena diskuse.

Prezentace:
10.12. 13:30:
10.12. 14:00:
10.12. 14:30:
10.12. 15:00:

17.12. 13:30:
17.12. 14:00:
17.12. 14:30:
17.12. 15:00: 

Literatura referenční:
 
  • Foley, J., van Dam, A., Feiner, S., Hughes, J.: Computer Graphics - Principles and Practice. 2nd ed. Addison - Wesley, Massachusetts, 1990
  • Žára, J. a kol.: Počítačová grafika - principy a algoritmy GRADA, Praha, 1992
  • 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

Plus literatura doporučená ve výuce (články).

Literatura studijní:
 
  • Foley, J., van Dam, A., Feiner, S., Hughes, J.: Computer Graphics - Principles and Practice. 2nd ed. Addison - Wesley, Massachusetts, 1990
  • Žára, J. a kol.: Počítačová grafika - principy a algoritmy GRADA, Praha, 1992
  • 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
Kontrolovaná výuka:
  V průběhu studia je třeba odevzdat vypracovaný referát a složit zkoušku. Výuka probíhá formou přednášek a řízených seminářů, zmeškanou výuku je třeba nahradit samostudiem.
Průběžná kontrola studia:
  
  • Individuální referát
 

Vaše IPv4 adresa: 34.228.38.35