Detail předmětu

Základy počítačové grafiky

FEKT-KIZGAk. rok: 2011/2012

Předmět obsahuje témata zahrnující popis základních algoritmů 2D a 3D počítačové grafiky. Prezentuje metody rasterizace základních grafických primitiv, postupy transformace, řešení osvětlení, viditelnosti a zobrazení prostorových objektů scén. Jsou vysvětleny praktické metody reprezentace objektů a jejich realistické vizualizace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Fakulta informačních technologií (FIT)

Výsledky učení předmětu

Schopnost praktické realizace zobrazovacích algoritmů.
Schopnost vytvoření grafické aplikace využívající základních metod počítačové grafiky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

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 pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

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.

Učební cíle

Získání znalostí k vytvoření aplikací schopných vizualizovat plošné a prostorové scény formou počítačové grafiky.
Seznamení studenta se základními moderními algoritmy prostorové počítačové grafiky.

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.

Základní literatura

Foley, J., D., et al., Computer Graphics: Principles and Practise, Addison-Wesley, 1992
Thalmann, N., M., Thalmann, D., Computer Animation: Theory and Practise (Second Revised Edition), Springer-Verlag, 1990
Watt, A., Policarpo, F., The Computer Image, Addison-Wesley, 1998
Watt, A., Watt, M., Advanced Animation and Rendering Techniques: Theory and Practise, Addison-Wesley, 1992
Watt, A., 3D Computer Graphics, Addison-Wesley, 1993

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-TLI , 3 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor BK-AMT , 3 ročník, letní semestr, volitelný mimooborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Osnova

Úvod do současné počítačové grafiky, základní principy zobrazování, barevný obraz a barevné modely, monochromatický obraz
Generování základních objektů v rastru, vyplňování
Transformace ve 2D, ořezání ve 2D
Křivky, generování grafických znaků a značek, formáty grafických souborů, základní charakteristiky interační grafiky
Reprezentace 3D objektů
Transformace ve 3D, projekce, ořezání ve 3D, odstranění neviditelných částí
Lokální osvětlovací modely, průhledná a průsvitná tělesa, spojité stínování ploch
Vržené stíny, textury a texturování
Raytracing
Radiosita
Fraktály
Obraz jako vícerozměrný signál, antialiasing
Počítačová animace - úvod

Cvičení na počítači

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Osnova

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