Počítačová grafika

Přednášející:

Vlastimil Havran (gar.)

Cvičící:

Vlastimil Havran (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra softwarového inženýrství

Anotace:

Studenti budou umět naprogramovat jednoduchou interaktivní 3D grafickou aplikaci (např. hru, vizualizaci,...). Naučí se navrhnout a vytvořit si prostorovou scénu, přidat textury imitující geometrické detaily a materiály (např. povrch stěny, dřevo, oblohu) a nastavit osvětlení. Zároveň se naučí základním pojmům a principům používaným v počítačové grafice, jako jsou např. zobrazovací řetězec (postup zobrazování scény), geometrické transformace, osvětlovací model, ... Získají tedy znalosti, které usnadní orientaci v oblasti počítačové grafiky a stanou se slušnými základy nezbytnými pro profesionální růst, například při programování grafických karet (GPU) a animací.

Požadavky:

Základní znalost jazyka C/C++, vhodná je i lineární algebra.

Osnova přednášek:

1. Grafická rozhraní a jejich standardizace, knihovna OpenGL, Grafické elementy. Grafické elementy a jejich atributy, knihovna GLUT.

2. Euklidovský prostor, souřadnicové systémy, transformace. Transformace (dokončení). Struktura scény.

3. Barva a světlo. Textury.

4. Vstupní operace. Zobrazovací řetězec a videopaměť, operace s fragmenty.

5. Míchání obrazů, průhlednost, antialiasing a efekt mlhy. Křivky a plochy.

6. Geometrické modelování. Zobrazování a osvětlování. Vizualizace dat.

Osnova cvičení:

1. Úvod, semestrální práce, překlad úloh, ukázky hotových prací. Knihovna GLUT. Výběr zadání samostatné úlohy. Grafické elementy OpenGL (řešení úloh za body). Transformace v OpenGL (řešení úloh za body). Řešení samostatné úlohy - konzultace. Řešení samostatné úlohy (1.kontrola - části 1 a 2 - model a transformace). Stínování, světla a materiály (řešení úloh za body).

2. Řešení samostatné úlohy. Řešení samostatné úlohy (2.kontrola - část 3 ? osvětlení). Textury (řešení úloh za body). Řešení samostatné úlohy nebo odevzdání částí 1-5 v předstihu. Odevzdání semestrálních prací (části 1 až 5). Zápočet + volba nejlepších prací.

Cíle studia:

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy a principy počítačové grafiky (např. textury, osvětlování, transformace), naučit se programovat jednoduché interaktivní grafické aplikace využívající knihovnu OpenGL a seznámit se i s technikami používanými v geometrickém modelování, modelování křivek a ploch a vizualizaci dat.

Studijní materiály:

Hudec, B., Felkel, P. ''Základy počítačové grafiky''. Praha: Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03608-2.

Žára, J., Beneš, B., Sochor, J., Felkel, P. ''Moderní počítačová grafika (2. vydání)''. Praha: Computer Press, 2005. ISBN 80-251-0454-0.

Shreiner, D., Woo, M., Neider, J., Davis, T. ''OpenGL: průvodce programátora''. Brno: Computer Press, 2006. ISBN 80-251-1275-6.

Foley, J. D., van Dam, A., Feiner, S., Hughes, J. ''Computer Graphics: Principles and Practice (Second edition)''. Addison-Wesley, 1990. ISBN 0201121107.

Angel, E. ''Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach With Opengl''. Addison-Wesley, 1997. ISBN 0201855712.

Shreiner, D., Woo, M., Neider, J., Davis, T. ''OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Version 2 (5th Edition)''. Addison-Wesley Professional, 2005. ISBN 0321335732.

Wright, R. S., Lipchak, B., Haemel, N. ''OpenGL SuperBible: Comprehensive Tutorial and Reference (4th Edition)''. Addison-Wesley Professional, 2007. ISBN 0321498828.

Poznámka:

Rozsah=konzultace+semináře, Prednasejici: Doc. Ing. Vlastimil Havran Ph.D.

Další informace:

https://edux.fit.cvut.cz/courses/BI-PGR/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Web a multimedia, kombinovaná forma studia (povinný předmět oboru)