Počítačová grafika 1

Garant předmětu:

Pavel Strachota

Přednášející:

Pavel Strachota

Cvičící:

Pavel Strachota

Předmět zajišťuje:

katedra matematiky

Anotace:

První část dvousemestrálního předmětu „Počítačová grafika“ je věnována specifikům digitálních zobrazovacích zařízení

od historických technologií po ty nejmodernější a přehledu základních problémů v dvourozměrné počítačové grafice a

jejich řešení. Důraz je kladen na matematický popis problémů a výklad příslušných algoritmů s využitím znalostí z

širokého spektra předmětů vyučovaných na FJFI (matematická analýza, lineární algebra, pravděpodobnost a statistika,

teorie informace, teorie kódování, základy algoritmizace, teorie složitosti, numerická matematika). Výklad ukazuje

praktické aplikace těchto teoretických disciplín, avšak nevyžaduje jejich hlubší znalost. Závěrečná část kurzu se

zaměřuje na uplatnění moderních technologií počítačové grafiky pro tvorbu (po formální stránce) kvalitních vědeckých

dokumentů a prezentací.

Požadavky:

Podmínky k úspěšnému absolvování předmětu PGR1:

Student / studentka (dále jen student) získá zápočet z předmětu PGR1, právě když současně splní následující podmínky:

1. Splní účast na přednáškách (alespoň 50%).

2. Samostatně a svědomitě vypracuje zápočtovou práci, na které se dohodne s přednášejícím. Dodrží při tom pokyny, které jsou k danému (typu) zadání uvedeny na této webové stránce (struktura programu, resp. dokumentu, nazbytné náležitosti, výstupní formát atd.). K těmto pokynům patří i obecné požadavky uvedené níže.

3. Tuto práci odevzdá zpravidla elektronickou formou (e-mailem, MS Teams) a vyučující k ní nebude mít žádné výhrady.

Student složí zkoušku z předmětu PGR1, jestliže se po předchozí domluvě dostaví na osobní pohovor, kde:

1. Vyučujícímu předvede funkci své zápočtové práce a prokáže porozumění tématu a skutečnost, že práci vypracoval sám (tj. např. dokáže odpovědět na dotazy týkající se kódu programu).

2. Prokáže teoretickou znalost problematiky. Teoretické otázky zpravidla souvisí s tématem zápočtové práce.

Kompletní znění obecných podmínek je k dispozici na:

https://saint-paul.fjfi.cvut.cz/base/cs/POGR-credit

Konkrétní možnosti výběru témat zápočtových prací PGR1 jsou k dispozici na:

https://saint-paul.fjfi.cvut.cz/base/cs/POGR1-topics

Osnova přednášek:

1. Hardware v počítačové grafice

2. Lidský zrak, vnímání barev a jejich reprezentace

3. Rastrové algoritmy

4. Výpočetní geometrie

5. Transformace obrazu

6. Formáty a algoritmy pro ukládání a kompresi obrazu

7. Grafická uživatelská rozhraní

8. Webové a multimediální technologie

9. Grafika v tvorbě vědeckých dokumentů

10. Technologie digitální fotografie

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] S. Marschner, P. Shirley: Fundamentals of Computer Graphics (4th ed.), CRC Press, Taylor & Francis Group, 2016.

[2] J. F. Hughes, A. van Dam, M. McGuire, D. F. Sklar, J. D. Foley, S. K. Feiner, K. Akeley: Computer Graphics:

Principles and Practice (3rd ed.), Addison Wesley, 2014.

[3] J. Vince: Mathematics for Computer Graphics (4th ed.), Springer-Verlag London, 2014.

Doporučená literatura:

[4] M. de Berg, O. Cheong, M. van Kreveld, M. Overmars: Computational Geometry Algorithms and Applications,

Springer-Verlag Berlin, 2008.

[5] Žára, Beneš, Sochor, Felkel: Moderní počítačová grafika. Computer Press, Praha, 2005.

[6] E. Pazera: Focus on SDL. Premier Press, Cincinnati, 2003.

Studijní pomůcky:

Počítačová učebna Windows/Linux, Programovací jazyky C, C++, Java, C#, MS Visual Studio, knihovny Qt, SDL.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství - Počítačová fyzika (volitelný předmět)
• Aplikovaná algebra a analýza (volitelný předmět)
• Aplikace informatiky v přírodních vědách (povinný předmět programu)
• Aplikované matematicko-stochastické metody (volitelný předmět)
• Aplikovaná informatika (povinný předmět programu)
• Matematické inženýrství - Matematická informatika (PS)
• Matematické inženýrství - Matematické modelování (volitelný předmět)
• Matematické inženýrství - Matematická informatika-5248 (PS)