Detail předmětu

Počítačová grafika (v angličtině)

PGRe Ak. rok 2021/2022 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Grafická knihovna OpenGL - reprezentace dat, základy vykreslování, vykreslování grafických primitiv, vlastnosti grafických primitiv, nastavení kamery, materiály, osvětlení, texturování, MIP maping, filtrace, rendering s využitím OpenGL, textury (generování textur, procedurální textury, speciální textury a texturování), zobrazování objemových dat,
vyšší metody sledování paprsku, pokročilé metody radiozity, 2D vektorový a rastrový morfing, globální viditelnost, virtuální realita, simulace a vizualizace částicových systémů, volné deformace, animace měkkých objektů, animace kloubových soustav.

Garant předmětu

Herout Adam, prof. Ing., Ph.D. (UPGM)

Koordinátor předmětu

Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 6 hod. pc laboratoře
  • 7 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 51 bodů závěrečná zkouška
  • 7 bodů půlsemestrální test
  • 16 bodů numerická cvičení
  • 26 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Přednášející

Herout Adam, prof. Ing., Ph.D. (UPGM)
Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Cvičící

Dobeš Petr, Ing. (UPGM)
Herout Adam, prof. Ing., Ph.D. (UPGM)
Milet Tomáš, Ing., Ph.D. (UPGM)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se naučí teoretickým východiskům prostorové počítačové grafiky. Seznámí se s nástroji pro modelování grafických scén. Naučí se omezení pro modelování fyzikálních jevů přo šíření světla v počítačové grafice. Naučí se též podstatě moderních algoritmů a metod prostorové počítačové grafiky. Seznámí se i s možnostmi algoritmů moderní počítačové animace. Naučí se strukturu a způsob použití knihovny OpenGL. Získají praktické dovednosti pro vytváření aplikací s využitím počítačové grafiky a počítačové animace.
Studenti se naučí řešit týmové projekty. Zdokonalí se v praktickém užívání programátorských a ladících nástrojů jakož i v praktickém užívání programovcího jazyka C/C++.

Cíle předmětu

Naučit se teoretickým východiskům prostorové počítačové grafiky. Seznámit se s nástroji pro modelování grafických scén. Naučit se omezení pro modelování fyzikálních jevů přo šíření světla v počítačové grafice. Naučit se podstatě moderních algoritmů a metod prostorové počítačové grafiky. Seznámit se s možnostmi algoritmů moderní počítačové animace. Naučit se strukturu a způsob použití knihovny OpenGL. Získat praktické dovednosti pro vytváření aplikací s využitím počítačové grafiky a počítačové animace.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základní znalost programování v C/C++, základní principy počítačové grafiky (vektorová, rastrová), základní operace rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky, principy použití hlavních grafických rozhraní, metody a algoritmy pro rasterizaci úseček, kružnic a křivek, vyplňování uzavřených oblastí, metody a algoritmy pro transformaci objektů, řešení viditelnosti, osvětlení, stínování, texturování.

Literatura studijní

  • Watt, A., Watt, M.: Advanced Animation and Rendering Techniques, Addison-Wesley 1992, USA, ISBN 0-201-54412-1
  • Sochor, J., Žára, J.: Algoritmy počítačové grafiky, lectures EF ČVUT, Prague 1994, ISBN 80-251-0454-0
  • 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 0122287304
  • Foley, J.D, Van Dam, A.: Fundamentals of Interactive Computer Graphics, Addison-Wesley 1983, USA, ISBN 0-201-14468-9

Osnova přednášek

  1. Grafická knihovna OpenGL - reprezentace dat, základy vykreslování
  2. Grafická knihovna OpenGL - vykreslování grafických primitiv, vlastnosti grafických primitiv, nastavení kamery
  3. Grafická knihovna OpenGL - materiály, osvětlení
  4. Grafická knihovna OpenGL - texturování, MIP maping, filtrace
  5. Grafická knihovna OpenGL - pokročilé techniky, shadery
  6. Globální viditelnost; Level of Detail
  7. Zobrazování a zpracování objemových dat
  8. Realistické zobrazování - Ray Tracing
  9. Realistické zobrazování - Radiozita, Částicové metody, Sledování cest
  10. Textury (generování textur, procedurální textury, speciální textury a texturování)
  11. Body jako elementy scény
  12. 2D vektorový a rastrový morphing; Animace - částicové systémy
  13. Virtuální a rozšířená realita

Osnova počítačových cvičení

  1. 2D kreslení, 3D objekty, Nastavení kamery
  2. Stínování, Osvětlení, Materiály, Texturování
  3. Animace, Selection buffer, Stencil buffer

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Individuálně zadávané projekty / Týmové projekty

Průběžná kontrola studia

  • Půlsemestrální test - až 7 bodů
  • Bodovaná počítačová cvičení - až 12 bodů
  • Individuální projekt - až 30 bodů
  • Písemná zkouška - až 51 bodů

Kontrolovaná výuka

Půlsemestrální test, bodovaná počítačová cvičení a individuální projekt.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru