Detail předmětu

Pokročilá počítačová grafika

FIT-PGPAk. rok: 2013/2014

Reprezentace scény dynamické vizualizace, matematické a procedurální textury - generování, zobrazování a animace, zobrazování rozsáhlých scén v reálném čase, návrh a implementace animačního systému kloubových struktur, dynamika v počítačové animaci, animace měkkých objektů, animace mimiky a pohybu postav, speciální metody zobrazování ("nerealistické zobrazování").

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s moderními metodami počítačové animace a počítačové grafiky pro pohyblivé a rozsáhlé scény. Naučí se i praktické realizaci vybraných algoritmů formou práce na projektu.

Studenti si procvičí týmovou práci na projektech, práci s literaturou a praktickou znalost jazyka C/C++.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, Projekty - 1 vyučovací hodina týdně.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
  1. Úvod, omezení počítačové grafiky, fyzikální drobnosti (Zemčík 25.9. slajdy)
  2. Pokročilá práce se shadery, Frame Buffer, Teselace, Compute Shader (Milet 2.10. slajdy)
  3. Výpočty viditelnosti, stínové mapy, globální osvětlení, real-time radiozita (Navrátil, 9.10. slajdy)
  4. CUDA a OpenCL (Polok, 16.10. slajdy)
  5. Zobrazování krajiny (J. Přibyl 23.10. slajdy updated)
  6. Zobrazování scén s velkým rozsahem - HDR, (Čadík 30.10. slajdy)
  7. Haptic a stereozobrazení (Sochor, FI MU, 6.11. slajdy, 2x2 slajdy)
  8. Animace kloubních soustav, "motion capture" (Fědor 13.11.)
  9. Rozsáhlé scény, level of detail (J. Přibyl 20.11.)
  10. Test, Virtuání a rozšířená realita (Beran, 27.11. slajdy)
  11. Fotorealistcké zobrazování, optimalizace sledování paprsku (Zemčík 4.12. program pray pro ray-tracing slajdy)
  12. Nerealistické zobrazení, obarvování, animace TBD  (Dan Sýkora, 11.12.)
  13. Geometrická algebra, Úvod do holografie, 3D, výhled závěr (Zemčík, 18.12.)

POZOR!!! Témata a data přednášek jsou orientační a budou v průběhu semestru aktualizována.
Osnova ostatní - projekty, práce:

Samostatná projektová práce v předmětu je následující: 1. Domácí úlohy (5 běhů) na začátku semestru s tím, že úlohy jsou striktně individuální a platí pro ně "Pravidla pro vypracování projektů a úloh" (viz níže a viz též informaci k úlohám v IS)

2. Individuálně zadávané projekty (viz všechna pravidla níže a informace k projektům v IS).

Pravidla pro řešení projektů:

Projekty mohou řešit jednotlivci nebo skupiny nejvýše o 3 osobách. V případě vypracování projektu skupinou je třeba

Učební cíle

Seznámit se s moderními metodami počítačové animace a počítačové grafiky pro pohyblivé a rozsáhlé scény. Naučit se praktické realizaci vybraných algoritmů formou práce na projektu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Domácí úlohy, půlsemestrální test, individuální projekt.

Základní literatura

  • Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012
  • Sillion, F., Puech, C., Radiosity and Global Illumination, Morgan Kaufmann, 1994, ISBN:1558602771
  • Ebert, D., S. et al., Texturing and Modelling: A Procedural Approach, Academic Press, 1998, ISBN 0-12-228760-6 
  • Thalmann, N., M., Thalmann, D., Interactive Computer Animation, Prentice Hall, 1996, ISBN 0-13-518309-X
  • Články IEEE, ACM, Wikipedie

Doporučená literatura

  • Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MMI , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MGM , libovolný ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Osnova

  1. Úvod, omezení počítačové grafiky, fyzikální drobnosti (Zemčík 19.9.  slajdy)
  2. Pokročilá práce se shadery, frame buffer objekty a implementace v OpenGL (Milet 26.9. slajdy)
  3. Výpočty viditelnosti, stínové mapy, globální osvětlení, real-time radiozita (Navrátil, 3.10. slajdy)
  4. CUDA a OpenCL (Polok, 10.10. slajdy)
  5. Zobrazování krajiny (Bartoň 17.10. slajdy )
  6. Test, Rozsáhlé scény, level of detail (J. Přibyl 24.10.)
  7. Haptic a stereozobrazení (E104, 8:00!!! Sochor, FI MU, 31.10.)
  8. Virtuání a rozšířená realita (Beran, 7.11. slajdy)
  9. Fotorealistcké zobrazování, optimalizace sledování paprsku (Zemčík 14.11. program pray pro ray-tracing slajdy)
  10. Zobrazování scén s velkým rozsahem - HDR, nerealistické zobrazování (Zemčík 21.11. slajdy)
  11. Animace kloubních soustav, "motion capture" (Fědor 28.11.)
  12. Úvod do holografie (Lobaz, ZČU, 5.12.)
  13. Geometrická algebra, závěr (Zemčík, 12.12.)

Témata přednášek jsou orientační a mohou být v průběhu semestru aktualizována.

Projekt

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.