Detail předmětu

Moderní počítačová grafika

FEKT-MPC-MPGAk. rok: 2019/2020

Předmět se věnuje počítačové grafice a 3D modelování. Cílem je představit modelování scén počítačem jak po teoretické tak po praktické stránce. Témata pokrývají široký rozsah od barevných modelů přes 3D modelování pomocí polynomů a sítí vrcholů až po implementaci, včetně využití možností GPU.

Výsledky učení předmětu

V rámci přednášek studenti získají znalosti z oblasti počítačové grafiky teoretického charakteru a cvičení slouží k nabytí praktických zkušeností -- zejména se jedná o implementaci 2D a 3D modelů pomocí knihovny OpenGL.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti z teorie signálů (diskrétní, spojitý, vzorkování, filtrace), které pokrývají například předměty BPC-ASI a/nebo MPC-CSI studia Teleinformatika. Výhodou je znalost lineární algebry.

Doporučená nebo povinná literatura

Rao, K.R., Hwang, J.J.: Techniques & Standards for Image, Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996 (EN)
Žára, J., Beneš, B., Sochor, J., Felkel, P.: Moderní počítačová grafika. Druhé vydání. Computer Press, 2005. ISBN 80-251-0454-0 (CS)
Sayood, K.: Data Compression, 2nd ed. Academic Press, 2000. ISBN 1-55860-558-4 (EN)
Foley, J.D., van Dam, A., Feiner, S.K., Hughes, J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice, Addison Wesley, 1990 (EN)
Coelho, R., Hawash, M.: DirectX, RDX, RSX, and MMX Technology. Addison Wesley, 1998. ISBN 0-201-30944-0 (EN)
Kaufman, A. (ed.): Rendering, Visualization and Rasterization Hardware. Springer-Verlag, 1993. ISBN 3-540-56787-9 (EN)
RAJMIC, P.; SCHIMMEL, J. Moderní počítačová grafika. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2013. ISBN: 978-80-214-4906- 0. (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Řešení zadaného projektu: max. 25 bodů
Test ve cvičeních: max. 12 bodů
Úlohy ve cvičeních: max. 3 bodů
Zkouška: max. 60 bodů, minimum 20 bodů

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Barevné modely a barevné prostory. Reprezentace obrazu v počítači: formáty čísel, paměť, režimy.
2. 2D grafika: křivky, navazování křivek, polynomy, Bézierovy kubiky.
3. 2D grafika: racionální Bézierovy kubiky, NURBS. Rasterizace úsečky, kružnice, elipsy a Bézierovy křivky.
4. 3D grafika: polygony, sítě, subdivisions, Catmull-Clark, T-splines.
5. 3D grafika: parametrická definice plátu, navazování plátů, Bézierovy bikubiky, NURBS.
6. 3D grafika: homogenní souřadnice, geometrické transformace, projekce, perspektiva.
7. Osvětlovací modely, stínování, vržení stínu.
8. Viditelnost. Globální zobrazovací modely.
9. Textury a jejich mapování. Bitmapové textury. Komprese textur, interpolace v texturách, aliasing. Procedurální textury.
10. Grafické procesory, graphic pipeline. Paralelizace a CUDA.

Cíl

Seznámit studenty s 3D modelováním, počínaje definicí objektů, přes jejich manipulaci a interakci s uživatelem, až po implementaci na grafických procesorech. Seznámit posluchače s knihovnou OpenGL a naučit studenty využít OpenGL k vytvoření a zpracování 3D obrazové informace.

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

přednášky jsou nepovinné
počítačová cvičení jsou povinná
odevzdání samostatného projektu je povinné

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-ZVUK , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor