Detail předmětu

Počítačová grafika

FSI-2PGAk. rok: 2007/2008

Předmět se vyučuje v LS 1. ročníku inženýrského studia. Seznamuje
posluchače se základními principy modelování geometrických útvarů
na počítači a základními algoritmy počítačové grafiky. Získané znalosti
jsou předpokladem pro úspěšnou práci s CAD systémy ve vyšších ročnících.
Samostudium je zaměřeno na teoretické základy počítačové grafiky,
cvičení pak na praktickou práci se systémem Design CAD a realizaci
vybraných algoritmů v Borland Delphi. Předpokládá se samostudium dle uvedené literatury, a to zejména těchto partií:
Grafická data, barevné systémy.
2D - modelování: konstrukce rovinných křivek zadaných explicitně,
parametricky a polárně. Fergusonovy, Bezierovy a Coonsovy křivky.
Základní shodné transformace roviny a jejich skládání, modelování
valivého pohybu
3D - modelování: kosoúhlá a kolmá axonometrie, lineární perspektiva.
Konstrukce ploch zadaných explicitně a parametricky.
Bezierovy a Coonsovy bikubické a obecné plochy a jejich napojování.
Plochy určené okrajem.
Realistické zobrazování prostorových útvarů,
řešení viditelnosti, řešení vlastního stínu konstantním stínováním.
Hranové, stěnové a objemové modelování, operace s křivkami, plochami
a tělesy, šablonování.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav matematiky (ÚM)

Výsledky učení předmětu

Posluchači se naučí prakticky využívat znalosti získané v matematice
a konstruktivní geometrii, doplní je o znalosti základních technických
křivek a ploch, získají praktické dovednosti a návyky při práci s
profesionálním grafickým systémem (DESIGN CAD 3D). Prohloubí schopnosti
algoritmizace technických úloh. Seznámí se s prostředím Borland Delphi a programování základních grafických algoritmů

Prerekvizity

Základní stereometrické pojmy
Základní stereometrické úlohy
Základní znalosti o promítacích metodách (Mongeovo promítání, kolmá axonometrie)
Základy jazyka Pascal
Základní orientace v prostředí Borland Delphi.

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

Podmínky udělení zápočtu: Zápočet je klasifikován na základě dvou semestrálních prací - grafický program v Borland DELPHI a model strojní součísti v DESIGN CAD.

Učební cíle

Úkolem kursu je spojit teoretické znalosti studentů získané
v matematice a konstruktivní geometrii s praktickou činností
při modelování geometrických útvarů a strojních součástí
a připravit je na používání CAD systémů ve vyšších ročnících.

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

Chybějící účast na výuce lze nahradit písemným testem.

Základní literatura

Martišek, D.: Počítačová geometrie a grafika, VUTIUM, Brno 2000
Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002

Doporučená literatura

Martišek, D.: Počítačová geometrie a grafika, VUTIUM, Brno 2002
Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3901-3 bakalářský

    obor B3940-00 , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B3904-00 , 1. ročník, letní semestr, volitelný (nepovinný)

  • Program B2341-3 bakalářský

    obor B2339-00 , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program N2301-3 magisterský navazující

    obor N2300-00 , 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Květoslava Borecká
RNDr. Milana Faltusová
RNDr. Ludmila Chvalinová, CSc.
RNDr. Mája Lovečková
doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D.
doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D.
doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D.

Osnova

1. Systém DESIGN CAD: Seznámení s prostředím, souřadná soustava a pohyb kurzoru. Nastavení systému (Units, Options - View, Cursor, Grid);2. Systém DESIGN CAD: Primitivy hranového modelování (Point, Line, Circle, Arc, Polygon) a operace s nimi (Fillet, Chamfer, Combine). 3. Systém DESIGN CAD: Volba barev a jejich editace. Srovnání RGB systému DESIGN CADU a CMY systému aplikace typu Paint Brush). Práce se soubory (Open, New, Save, Save as). Primitivy stěnového modelování (Circle, Polygon, Plane)4. Systém DESIGN CAD: Zoom, Fit to Window, ikony uchopení, BORLAND DELPHI: Seznámení se s prostředím, samostatný jednoduchý program (řez RGB - krychlí).5. Systém DESIGN CAD: Operace s křivkami a plochami (Make Slane, Surface Connect, S. Patch, Cut Plane, Plane Subtract). BORLAND DELPHI: Konstrukce křivek - - individuální práce s algoritmy 6. Systém DESIGN CAD: Primitivy objemového modelování (Box, Wall, Cylinder, Sphere) a operace s nimi (Add, Subtract, Intersect, Slice), příkazy vizualizace Hide, Shade. Material, Light Source. BORLAND DELPHI: Transformace v rovině 7. Systém DESIGN CAD: Práce s bloky - označení bloku (Selection Move, -Duplicate, -Rotate, -Mirror, -Scale, -Zoom). Translační a rotační šablonování. Info Box. BORLAND DELPHI: Modelování technických pohybů v rovině, 8. Systém DESIGN CAD: Kopírování bloků (Array, Circular Array), celkové shrnutí poznatků a zadání semestrální práce v systému DESIGN CAD. BORLAND DELPHI: Modelování technických křivek v rovině. 9. Systém DESIGN CAD: Řešení semestrální práce BORLAND DELPHI: Hranové modely ploch a jednoduchých těles v kosoúhlé a kolmé axonometrii a lineární perspektivě, jejich srovnání s týmiž modely v DESIGN CAD. 10.Systém DESIGN CAD: Řešení semestrální práce BORLAND DELPHI: Hranové modely technických ploch 11.Systém DESIGN CAD: Řešení semestrální práce BORLAND DELPHI: Řešení viditelnosti a konstantní stínování. Srovnání vektorového Painter's algoritmu z přednášek a rastrových algoritmů používaných v DESIGN CAD. 12.- 14. Řešení semestrálních prací.