Realistická syntéza obrazu

Předmět nesmí být zapsán současně s:

Realistická syntéza obrazu (X39RSO)

Přednášející:

Vlastimil Havran (gar.)

Cvičící:

Vlastimil Havran (gar.), Jiří Bittner

Předmět zajišťuje:

katedra počítačové grafiky a interakce

Anotace:

Předmět se zabývá technikami a algoritmy globálního osvětlování používanými pro vytváření realistických obrazů na počítači (realistický rendering).

Několik přednášek se věnuje matematickým a fyzikálním základům výpočtu globálního osvětlení: popis rozložení světla ve scéně, odraz světla na površích objektů, zobrazovací rovnice, použití metody Monte Carlo pro její řešení. Další přednášky se věnují praktickým algoritmům používaným pro výpočet globálního osvětlení v plně syntetických scénách (pouze počítačové modely) a ve scénách kombinovaných (vkládání počítačových modelů do reálných filmových scén). Poslední přednášky se zabývají pokročilými technikami výpočtu globálního osvětlení v reálném čase na grafickém hardwaru. Cvičení mají projektový charakter. Studenti zaměření počítačová grafika mohou v rámci předmětu začít pracovat na magisterské práci.

Požadavky:

Zápočet bude udělen na základě semestrálního projektu. Zkouška je v rozsahu přednesené látky.

Stránky předmětu s požadavky na:

http://edux.feld.cvut.cz/courses/A4M39RSO/

Osnova přednášek:

1. Úvod do globálního osvětlení, světlo, radiometrie, fotometrie, světelné zdroje.

2. Interakce světla s materiály, BRDF, modely BRDF, měření BRDF.

3. Zobrazovací rovnice, důležitost, transportní operátor, stochastické sledování paprsku.

4. Vícerozměrné integrály.

5. Numerické řešení zobrazovací rovnice, Monte Carlo a kvazi-Monte Carlo metody, vzorkovací strategie.

6. Trasování rozprostřených paprsků, trasování cest.

7. Vychýlené metody: fotonové mapy, iradiance a radiance caching.

8. Metody radiozity.

9. Opticky aktivní prostředí a jiné speciální metody šíření světla.

10. Písemka, úvod do systému Photorealistic RenderMan.

11. Vzorkování, alias, anti-aliasing.

12. Osvětlení z HDR obrázků (image-based lighting) na CPU/GPU.

13. Jiné algoritmy a současné problémy syntézy obrazu.

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

1. Úvod, organizace cvičení, prezentace témat semestrálních prací

2. Přidělení témat semestrálních prací

3. Konzultace

4. Samostatná práce

5. Konzultace

6. Samostatná práce

7. Konzultace

8. Samostatná práce

9. Konzultace

10. Samostatná práce

11. Odevzdání semestrálních prací

12. Prezentace semestrálních prací

13. Prezentace a zápočet

14. Rezerva.

Cíle studia:

Cílem studia je poskytnout základní znalosti v problematice syntézy obrazu a výpočtu globálního osvětlení a to ja v teoretické rovině tak praktické zkušenosti s tvorbou programů a implementací algoritmů pro syntézu obrazu.

Studijní materiály:

1. M. Pharr, G. Humphreys.: Physically Based Rendering. Morgan Kaufmann, 2004, ISBN: 0-12-553180-X.

2. K. Bala, P. Dutre, P. Bekaert: Advanced Global Illumination, A.K.Peters 2006.

3. Žára J. a kol.: Moderní počítačová grafika. Computer Press, 2005, ISBN 80-251-0454-0.

Poznámka:

Další informace:

http://edux.feld.cvut.cz/courses/A4M39RSO/

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
Út
St	místnost KN:E-311 Havran V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Lab K311místnost KN:E-128 Havran V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Cvičebna K3
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů: