Detail předmětu

Základy počítačové grafiky

FEKT-BIZGAk. rok: 2018/2019

Přehled základních principů počítačové grafiky (vektorová, rastrová) a jejich důsledků pro tvorbu reálných grafických aplikace. Specifikace základních operací rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky. Specifikace principů a použití hlavních grafických rozhraní, Win32 API a 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.

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

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Žára, J., Beneš, B., Felkel, P., Moderní počítačová grafika, ComputerPress, 1999
Materiály k přednáškám "Základy počítačové grafiky"
Foley, J., D., et al., Computer Graphics: Principles and Practise, Addison-Wesley, 1992
Watt, A., 3D Computer Graphics, Addison-Wesley, 1993
Watt, A., Policarpo, F., The Computer Image, Addison-Wesley, 1998

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

- Projekt - 18 bodů.
- Plnění úkolů na cvičeních, 6 x 3 bodů - 18 bodů.
- Půlsemestrální písemka - 12 bodů.
- Závěrečná písemná zkouška - 52 bodů.
- Minimum pro závěrečnou písemku je 20 bodů.
- Hranice pro úspěšné absolvování předmětu podle pravidel ECTS - 50 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

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

Cíl

Základní charakteristika podle ECTS: 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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-AMT , 3. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor