Detail předmětu

Počítačová grafika

FP-PGAk. rok: 2017/2018

Přehled základních principů počítačové grafiky (vektorová, rastrová) a jejich důsledků pro tvorbu reálných grafických aplikace. Specifikace principů a použití hlavních grafických rozhraní, 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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Zajišťuje ústav

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

Základy programování C/C++

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka probíhá formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů, metodologie dané disciplíny a problémů. Cvičení podporují zejména praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Bodové hodnocení výsledků vypracovaných projektů (maximálně 30 bodů), půl-semestrálního testu (maximálně 20 bodů) a semestrálního testu (maximálně 50 bodů). Zkouška formou semestrálního testu. Maximální počet bodů je 100, minimum pro absolvování předmětu je 50 bodů.

Osnovy výuky

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

Osnova cvičení:
1. Úvod do cvičení (prostředí GLUT, nástroje, kompilace)
2. Grafické formáty, redukce barevného prostoru obrazu
3. Generování základních objektů v rastru
4. Zobrazování 2D spline křivek
5. Vyplňování uzavřených objektů ve 2D
6. 3D transformace
7. Základy OpenGL

Učební cíle

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

Bodové hodnocení výsledků půlsemestrálního testu a vypracovaných projektů.

Základní literatura

[1] Foley, J., D., et al., Computer Graphics: Principles and Practise, 2 edition, Addison-Wesley, 1996
[2] Watt, A., 3D Computer Graphics, 3 edition, Addison-Wesley, 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BAK-MIn bakalářský

    obor BAK-MIn , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor