Počítačová grafika

Vztahy:

Předmět BI-PGR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět X39ZPG (vztah je symetrický)

Předmět BI-PGR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět XE39ZPG (vztah je symetrický)

Předmět BI-PGR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět XD39ZPG (vztah je symetrický)

Předmět je ekvivalentní s AD7B39PGR,AE4M39PGR,A7B39PGR,BE0M39PGR,BI-PGR.1,BI-PGR.21,B0B39PGR .

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

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:

Znalost jazyka C/C++, programování a ladění zdrojového kódu, lineární algebra, matematická analýza, absolvování předmětu BI-MGA.

Podrobné požadavky jsou uvedeny na stránce:

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

Předmět je určen pro 3. ročník bakalářského studia oboru Web a multimedia. O případné výjimky pro studenty, kteří za sebou nemají alespoň pět semestrů studia na FIT, je třeba žádat individuelně proděkana pro studium. Podstatnými kritérii pro kladné vyřízení žádosti o výjimku jsou: studijní prospěch (se zvláštním ohledem na předměty vztažené k tomuto předmětu) a volná kapacita předmětu pro cvičení.

Osnova přednášek:

1. Úvod do počítačové grafiky, grafická rozhraní a jejich standardizace.

2. Knihovna GLUT, základy OpenGL, grafická primitiva

3. Euklidovský prostor, souřadnicové systémy, transformace.

4. Koncepce a použití programů se shadery v OpenGL.

5. Graf scény, použití transformací .

6. Barva a světlo.

7. Textury a textorování.

8. Vstupní operace, zobrazovací řetězec a videopaměť, operace s fragmenty.

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

10. Křivky a plochy.

11. Geometrické modelování.

12. Zobrazování a osvětlování. Vizualizace dat.

13. Rezerva

Osnova cvičení:

1. Úvod, semestrální práce, překlad úloh, ukázky hotových prací.

2. Knihovna GLUT. Výběr zadání samostatné úlohy.

3. Grafické elementy OpenGL (řešení úloh za body).

4. Transformace v OpenGL (řešení úloh za body).

5. Řešení samostatné úlohy - konzultace.

6. Řešení samostatné úlohy (1.kontrola - části 1 a 2 - model a transformace).

7. Stínování, světla a materiály (řešení úloh za body).

8. Řešení samostatné úlohy.

9. Řešení samostatné úlohy (2.kontrola - část 3 - osvětlení).

10. Textury (řešení úloh za body).

11. Řešení samostatné úlohy nebo odevzdání částí 1-5 v předstihu.

12. Odevzdání semestrálních prací (části 1 až 5).

13. 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:

1. David Wolff: OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook, PACKT Publishing, July 2011.

2. Dave Shreiner, Graham Sellers, John Kessennich, Bill Licea-Kane: OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Versions 4.2 (8th Edition), 2012/2013.

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

4. P. Shirley et al.: Fundamentals of Computer Graphics, third revised edition, A K Peters, 2009.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-PGR/

Na tento předmět obsahově navazuje magisterský předmět Digitální zpracování obrazu.

Další informace:

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

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: