Programování grafiky

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Programování grafiky (A4B39PGR)
Programování grafiky (A7B39PGR)
Počítačová grafika (BI-PGR)
Základy počítačové grafiky (X39ZPG)

Předmět je náhradou za:

Programování grafiky (A7B39PGR)

Přednášející:

Petr Felkel (gar.)

Cvičící:

Jaroslav Sloup, Petr Felkel (gar.), Tomáš Barák

Předmět zajišťuje:

katedra počítačové grafiky a interakce

Anotace:

K vykreslování věrných obrázků trojrozměrných scén se používají grafické knihovny. Cílem předmětu je seznámit studenty s aplikačním grafickým rozhraním pro 3D grafiku a naučit je programovat jednoduché interaktivní grafické aplikace. Výklad pokrývá základní principy počítačové grafiky (zobrazovací řetězec, souřadnicové systémy a transformace, osvětlování, práci s texturami, pohyb kamery, interakci) i pokročilé modelovací a osvětlovací techniky. Cvičení jsou zaměřena na řešení typových úloh a semestrálních projektů. Důraz je kladen na získání praktických zkušeností s konkrétní grafickou knihovnou - OpenGL

Požadavky:

Programování v jazyce C/C++, lineární algebra.

Osnova přednášek:

1. Grafická rozhraní a jejich standardizace, knihovny OpenGL a GLUT.

2. Grafické elementy a jejich atributy.

3. Euklidovský prostor, souřadnicové systémy a transformace.

4. Struktura scény a její reprezentace, display listy.

5. Barva a světlo v počítačové grafice.

6. Textury, mapování a filtrování textur.

7. Vstupní operace a jejich implementace.

8. Zobrazovací řetězec, videopaměť a operace s fragmenty.

9. Míchání obrazů, průhlednost, antialiasing a efekt mlhy.

10. Modelování křivek a ploch I.

11. Modelování křivek a ploch II.

12. Geometrické modelování.

13. Zobrazování vědecko-technických dat.

Osnova cvičení:

1. Úvod, semestrální projekt, překlad úloh, ukázky hotových projektů.

2. Knihovna GLUT. Výběr zadání samostatného semestrálního projektu.

3. Grafické elementy OpenGL - řešení úloh.

4. Transformace v OpenGL - řešení úloh.

5. Světla a materiály v OpenGL - řešení úloh.

6. Graf scény a display listy - řešení úloh.

7. Konzultace, samostatná práce na projektu doma (posouvá se dle odpadajícího týdne)

8. Konzultace, samostatná práce na projektu.

9. Kontrola vybraných částí projektu.

10. Textury v OpenGL - řešení úloh.

11. Křivky a plochy, selekce - řešení úloh.

12. Odevzdání semestrálních projektů.

13. Rychlá prezentace a volba nejlepších projektů. Zápočet.

Cíle studia:

Studenti se naučí programovat jednoduché interaktivní 3D grafické aplikace (např. hry, vizualizace,...). Dokáží navrhnout a vytvořit prostorovou scénu, přidat textury imitující geometrické detaily a materiály (např. povrch stěny, dřevo, oblohu) a nastavit osvětlení. Zároveň se seznámí se základními pojmy a principy používanými v počítačové grafice, jako jsou např. zobrazovací řetězec (postup zobrazování scény), geometrické transformace, osvětlovací model, atd. Získají znalosti, které jim usnadní orientaci v oblasti počítačové grafiky a stanou se slušnými základy nezbytnými pro profesionální růst, například při programování grafických karet (GPU) a animací.

Studijní materiály:

1. Žára, J., Beneš, B. Sochor, J., Felkel, P: Moderní počítačová grafika -

kompletní průvodce metodami 2D a 3D grafiky, Computer Press, Brno, 2004.

2. Shreiner, D., Woo, M., Neider, J., Davis, T.: OpenGL. Průvodce programátora,

Computer Press, Brno, 2006 (český překlad Redbooku 2.0 - verze 1.1 existuje volně v

pdf)

3. Hudec, B., Felkel, P : Základy počítačové grafiky, Vydavatelství ČVUT, Praha,

2007.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KN:E-311 Barák T. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 106) Karlovo nám. Lab K311místnost KN:E-311 Barák T. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 107) Karlovo nám. Lab K311
Út
St	místnost KN:E-107 Felkel P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Zengerova posluchárna K1
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Web a multimedia (povinně volitelný předmět)