Algoritmy počítačové grafiky

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačové grafiky a interakce

Anotace:

Cílem předmětu je, aby studenti porozuměli základním problémům počítačové grafiky a jejich řešením. Důraz je kladen na použití grafických primitiv ve 2D a 3D pro modelování a zobrazování scén, použití barevných modelů, obrázků, základním problémům a řešením fotorealistických zobrazovacích metod.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A4M39APG

Požadavky:

Znalost některé ze základních grafických knihoven (OpenGL, DirectX), schopnost programovat aplikace s grafickým uživatelským rozhraním.

Osnova přednášek:

1. Rastrová a vektorová grafika, rastrový obraz, rasterizace a vyhlazování čar.

2. Rasterizace kružnice a elipsy, typy čar.

3. Šrafování a vyplňování oblastí vzorem. Ořezávání.

4. Reprezentace 3D objektů, scéna, kamera, projekční transformace.

5. Zobrazování 3D těles, řešení viditelnosti.

6. Barvy, třísložková reprezentace spektra, barevné modely.

7. Odraz světla na površích, materiály, osvětlovací modely, BRDF, textury, mapování textur.

8. Sledování paprsku (ray tracing). Úvod do globálního osvětlení.

9. Monte Carlo sledování paprsku. Plošné zdroje světla.

10. Radiozitní metoda výpočtu globálního osvětlení.

11. Obraz a jeho vlastnosti. Základy zpracování obrazu.

12. Komprese obrazu a obrazové formáty.

13. HDRI - Obrazy s vysokým rozsahem jasu.

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

1. Seznámení se semestrálními projekty, rozdělení do skupin

2. Zadání semestrálního projektu

3. Konzultace - práce s literaturou

4. Konzultace

5. Konzultace - uživatelské rozhraní

6. Konzultace

7. Konzultace - implementace

8. Konzultace

9. Konzultace - testování úlohy

10. Konzultace

11. Předvádění implementace semestrální úlohy

12. Veřejná prezentace semestrální úlohy

13. Rozbor a hodnocení písemné zprávy

14. Rezerva

Cíle studia:

Studenti získají body na základě semestrálního projektu, konkrétně dle prezentace praktické implementace a funkčnosti projektu, teoretické prezentace projektu a kvality dokumentace. Rozsah znalostí u závěrečné zkoušky je dán obsahem přednášek.

Studijní materiály:

1) Žára a kol. Moderní počítačová grafika, Computer Press, 2005. http://dcgi.fel.cvut.cz/cgg/ModerniPocitacovaGrafika/

2) Foley, J., van Dam, A., Feiner, S., and Hughes, J. Computer Graphics: Principles and Practice, 2nd edition. Addison Wesley, 1997.

3) The OpenGL Reference Manual - The Bluebook. http://www.opengl.org/documentation/blue_book/

4) Web předmětu: http://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a4m39apg/start

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:

http://cent.felk.cvut.cz/courses/APG/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Technologické systémy_144957 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektrické stroje, přístroje a pohony_145019 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektroenergetika_145039 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Ekonomika a řízení energetiky_145106 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Ekonomika a řízení elektrotechniky_145126 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Bezdrátové komunikace_145152 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Multimediální technika_145209 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Elektronika_145231 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Sítě elektronických komunikací_145248 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Robotika_145304 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_145332 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení_145356 (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Počítačová grafika a interakce_145515 (povinný předmět oboru)
• Kybernetika a robotika - Letecké a kosmické systémy (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Komunikační systémy (volitelný předmět)