Detail předmětu

Grafické a multimediální procesory

FIT-GMUAk. rok: 2018/2019

Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému.  CUDA. OpenCL. OpenGL. Optimalizace výpočtu. Práce s pamětí. Unifikovaná paměť. Výpočty se sníženou přesností. Mobilní systémy. Barevné modely, CIE, TV standardy. Pipeline a paralelizace. MM systémy. MMX, SSE, AVX. Digitální kamery, QR kódy. Grafické systémy SGI, GF7800 a další. Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Waveletová transformace. Paměti s přidanou logikou. Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. Černobílé zobrazení, míry zkreslení, hrací konzoly.

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s obvodovou podporou a programovou implementací grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenCL, OpenGL a prostředím CUDA.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Doporučená nebo povinná literatura

  • Přednáškové materiály v elektronické formě.

  • Foley J.D., van Dam A., Feiner S.K., Hughes J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice, Addison Wesley, 1990
  • Rao K.R., Hwang J.J.: Techniques & Standards for Image, Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996
  • Další aktuální literatura a firemní zdroje.

Způsob a kritéria hodnocení

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    • Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. CUDA. OpenCL. OpenGL.
    • Optimalizace výpočtů na moderních GPGPU - 1, 2, 3. 
    • Barevné modely, CIE, TV standardy. Grafické systémy, pipeline a paralelizace. Výpočty se sníženou přesností.
    • OpenGL. Shadery.  
    • MM systémy, mobilní systémy. MMX, SSE, AVX.
    • Práce s vlákny.
    • Grafické systémy SGI, GF7800 a další.
    • Práce s pamětí, unifikovaná paměť. Paměti s přidanou logikou.
    • Digitální kamery, QR kódy.
    • Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Waveletová transformace. 
    • Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace.
    • Černobílé zobrazení, míry zkreslení, hrací konzoly.

    Osnova počítačových cvičení:
    • 12 bodů
      1. Úvod do OpenCL
      2. Paměťový model OpenCL
      3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
      4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    Individuální zadání projektů, 28 bodů.

Cíl

Seznámit studenty s obvodovou podporou a softwarovou implementací grafických a multimediálních operací na moderních grafických systémech. Transformace a komprese obrázků s využitím jazyků OpenCL a OpenGL, optimalizace zpracování obrazové informace. Nové prostředí CUDA k programování GPGPU. Výpočty se sníženou přesností. Mobilní systémy.

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

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MGM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova


  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. CUDA. OpenCL.
    OpenGL.
  • Optimalizace výpočtů na moderních GPGPU - 1, 2, 3. 
  • Barevné modely, CIE, TV standardy. Grafické systémy, pipeline a paralelizace. Výpočty se sníženou přesností.
  • OpenGL. Shadery.  
  • MM systémy, mobilní systémy. MMX, SSE, AVX.
  • Práce s vlákny.
  • Grafické systémy SGI, GF7800 a další.
  • Práce s pamětí, unifikovaná paměť. Paměti s přidanou logikou.
  • Digitální kamery, QR kódy.
  • Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Waveletová transformace. 
  • Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace.
  • Černobílé zobrazení, míry zkreslení, hrací konzoly.

Cvičení na poč.

8 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • 12 bodů
    1. Úvod do OpenCL
    2. Paměťový model OpenCL
    3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
    4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

Projekty

18 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor