Detail předmětu

Počítačová grafika

FP-PGAk. rok: 2017/2018

Přehled základních principů počítačové grafiky (vektorová, rastrová) a jejich důsledků pro tvorbu reálných grafických aplikace. Specifikace principů a použití hlavních grafických rozhraní, OpenGL. 2D metody a algoritmy pro: rasterizaci úseček, kružnic a křivek (Bezier, B-spline, NURBS), ořezávání čárových objektů, vyplňování vektorových i rastrových uzavřených oblastí. 3D metody a algoritmy pro: transformaci objektů, řešení viditelnosti, osvětlení, stínování, texturování. Metody fotorealistického zobrazení 3D scén. Metody geometrické reprezentace 3D objektů. Zpracování obrazu jako vícerozměrného signálu, antialiasing.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Vědomosti a dovednosti orientované na předmět:
" Studenti porozumí základním principům rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky
" Porozumí základním principům a použití hlavních grafických rozhraní, Win32 API a OpenGL
" Seznámí se s 2D algoritmy pro rasterizaci a ořezávání objektů a vyplňování oblastí
" Seznámí se s 3D algoritmy pro transformaci objektů, řešení viditelnosti, osvětlení, stínování a texturování
" Seznámí se s metodami pro fotorealistické zobrazení 3D scén
" Seznámí se s metodami geometrické reprezentace 3D objektů
" Naučí se principům zpracování obrazů jako vícerozměrného signálu a antialiasingu
" Naučí se vytvářet grafické aplikace pro zobrazení rastrových i vektorových dat

Prerekvizity

Základy programování C/C++

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka probíhá formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů, metodologie dané disciplíny a problémů. Cvičení podporují zejména praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Bodové hodnocení výsledků vypracovaných projektů (maximálně 30 bodů), půl-semestrálního testu (maximálně 20 bodů) a semestrálního testu (maximálně 50 bodů). Zkouška formou semestrálního testu. Maximální počet bodů je 100, minimum pro absolvování předmětu je 50 bodů.

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
1. Úvod do současné počítačové grafiky, základní principy zobrazování (rastrový / vektorový)
2. Barevný obraz a barevné modely, redukce barevneho prostoru a monochromatický obraz
3. Generování základních objektů v rastru a vyplňování uzavřených oblastí
4. Ořezání ve 2D
5. Transformace ve 2D a 3D
6. Křivky v počítačové grafice
7. Reprezentace 3D objektů
8. Řešení viditelnosti 3D objektů
9. Lokální osvětlovací modely a spojité stínování ploch, raytracing a radiosita
10. Textury a texturování
11. Obraz jako vícerozměrný signál, antialiasing
12. Základní principy grafických API
13. Základy OpenGL I a II

Osnova cvičení:
1. Úvod do cvičení (prostředí GLUT, nástroje, kompilace)
2. Grafické formáty, redukce barevného prostoru obrazu
3. Generování základních objektů v rastru
4. Zobrazování 2D spline křivek
5. Vyplňování uzavřených objektů ve 2D
6. 3D transformace
7. Základy OpenGL

Učební cíle

Získat přehled v oblasti základních principů rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky. Seznámit se základními algoritmy a metodami tvorby grafického zobrazení vektorových objektů ve 2D a 3D scénách, především: rasterizace 2D objektů; ořezávání a vyplňování 2D oblastí; transformace objektů; řešení viditelnost, osvětlení, stínování a texturování 3D objektů. Seznámit s principem a použitím hlavních grafických rozhraní, Win32 API a OpenGL. Naučit se je implementovat a používat v reálných grafických aplikacích.

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

Bodové hodnocení výsledků půlsemestrálního testu a vypracovaných projektů.

Základní literatura

[1] Foley, J., D., et al., Computer Graphics: Principles and Practise, 2 edition, Addison-Wesley, 1996
[2] Watt, A., 3D Computer Graphics, 3 edition, Addison-Wesley, 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BAK-MIn bakalářský

    obor BAK-MIn , 2. ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor