Programování grafiky

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Programování grafiky (A7B39PGR)
Počítačová grafika (BI-PGR)
Základy počítačové grafiky (X39ZPG)
Programování grafiky (Y39PGR)

Přednášející:

Petr Felkel (gar.)

Cvičící:

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

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:

Stránky předmětu: http://service.felk.cvut.cz/courses/A7B39PGR/ ...

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: