Detail předmětu
Pokročilá počítačová grafika (v angličtině)
FIT-PGPaAk. rok: 2021/2022
Reprezentace scény dynamické vizualizace, matematické a procedurální textury - generování, zobrazování a animace, zobrazování rozsáhlých scén v reálném čase, návrh a implementace animačního systému kloubových struktur, dynamika v počítačové animaci, animace měkkých objektů, animace mimiky a pohybu postav, speciální metody zobrazování ("nerealistické zobrazování").
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Výsledky učení předmětu
Studenti si procvičí týmovou práci na projektech, práci s literaturou a praktickou znalost jazyka C/C++ a jiných jazyků.
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
- Introduction, limits of computer graphics, physics reminders/Úvod, omezení počítačové grafiky, připomínka fyziky (Zemčík 22.9.)
- Advanced work with shaders/Pokročilá práce se shadery, Frame Buffer, Teselation, Compute Shader (Milet 29.9.)
- Visibility, shadow maps, shdow volumes, real-time global illumination/Výpočty viditelnosti, stínové mapy, stínová tělesa, real-time globální osvětlení I (Milet, 6.10.)
- Visibility, shadow maps, shdow volumes, real-time global illumination/Výpočty viditelnosti, stínové mapy, stínová tělesa, real-time globální osvětlení II (Milet, 13.10.)
- Optimization of ray tracing/optimalizace sledování paprsku (Zemčík 20.10. ray tracing program pray)
- Advanced Gl/Pokročilé metody GI (Vlnas 27.10.)
- CUDA and OpelCL/CUDA a OpenCL (Kula, 3.11.)
- Physically based shading, Anti Aliasing (Starka 10.11.)
(Note: no lecture on 17.11.) - Large scenes/Rozsáhlé scény, level of detail (Starka, 24.11.)
- Test, Rendering of scenes with high dynamic range - HDR/Zobrazování scén s vysokým dynamickým rozsahem - HDR, (Čadík 1.12.)
- Guest lecture/přednáška hosta: Animation of skeletal structures/ Animace kloubních soustav, "motion capture" (guest M. Fědor) or/nebo Pokročilé metody realistického zobrazování/Advanced methods of realistic rendering (guest V. Havran, ČVUT v Praze, 8.12.)
- Virtual and augmented reality, conclusions/Virtuání a rozšířená realita, závěr (Beran, Zemčík, 15.12.)
Učební cíle
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Základy počítačové grafiky - doporučená prerekvizita
Počítačová grafika
Základní literatura
Doporučená literatura
Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012 (currently available in 3rd edition: Real-time Rendering, 2008)
Moeller, T., Haines, E., Real-time Rendering, AK Peters, 1999, ISBN 1569911012(currently available in 3rd edition: Real-time Rendering, 2008Tomas Akenine-Möller (Autor), Eric Haineshttps://www.amazon.de/Real-time-Rendering-Tomas-Akenine-M%C3%B6ller/dp/1568814240)
Papers IEEE, ACM, Wikipedia
Thalmann, N., M., Thalmann, D., Interactive Computer Animation, Prentice Hall, 1996, ISBN 0-13-518309-X
Žára, J.: Moderní počítačová grafika, Computer Press, 2004, ISBN: 978-80-251-0454-5
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBI , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MBS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MGM , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
obor MIN , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MIS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MMM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MPV , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
obor MSK , 0 ročník, zimní semestr, volitelný - Program MITAI magisterský navazující
specializace NADE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NBIO , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NCPS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NEMB , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NGRI , 2 ročník, zimní semestr, povinný
specializace NHPC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NIDE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NISD , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NMAL , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NMAT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NNET , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NSEC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NSEN , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NSPE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NVER , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NVIZ , 0 ročník, zimní semestr, volitelný - Program IT-MGR-1H magisterský navazující
obor MGH , 0 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MGMe , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program MITAI magisterský navazující
specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
specializace NISY , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Introduction, limits of computer graphics, physics reminders/Úvod, omezení počítačové grafiky, připomínka fyziky (Zemčík 22.9. slajdy/slides)
- Advanced work with shaders/Pokročilá práce se shadery, Frame Buffer, Teselation, Compute Shader (Milet 29.9. slajdy/slides FitGL)
- Visibility, shadow maps, shdow volumes, real-time global illumination/Výpočty viditelnosti, stínové mapy, stínová tělesa, real-time globální osvětlení I (Milet, 6.10. slajdy/slides)
- Visibility, shadow maps, shdow volumes, real-time global illumination/Výpočty viditelnosti, stínové mapy, stínová tělesa, real-time globální osvětlení II (Milet, 13.10. slajdy/slides)
- Optimization of ray tracing/optimalizace sledování paprsku (Zemčík 20.10. ray tracing program pray slajdy/slides)
- Advanced Gl/Pokročilé metody GI (Vlnas 27.10.slajdy/slides)
- CUDA and OpelCL/CUDA a OpenCL (Kula, 3.11. slajdy/slides)
- Physically based shading, Anti Aliasing (Starka 10.11. slajdy/slidesslajdy/slides)
(Note: no lecture on 17.11.) - Test, Large scenes/Rozsáhlé scény, level of detail (Starka lod velké scény/large scenes, 24.11.)
- Rendering of scenes with high dynamic range - HDR/Zobrazování scén s vysokým dynamickým rozsahem - HDR, (Čadík 1.12. slajdy/slides)
- Guest lecture/přednáška hosta: Animation of skeletal structures/ Animace kloubních soustav, "motion capture" (guest M. Fědor) or/nebo Pokročilé metody realistického zobrazování/Advanced methods of realistic rendering (guest V. Havran slajdy/slides, ČVUT v Praze, 8.12.)
- Virtual and augmented reality, conclusions/Virtuání a rozšířená realita, závěr (Beran, Zemčík, 15.12. slajdy/slides)
POZOR!!! Témata a data přednášek jsou orientační a budou v průběhu semestru aktualizována.
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
Samostatná projektová práce v předmětu je následující:
2. Individuálně zadávané projekty (viz všechna pravidla níže a informace k projektům v IS).
Pravidla pro řešení projektů:
Projekty mohou řešit jednotlivci nebo skupiny nejvýše o 3 osobách. V případě vypracování projektu skupinou je třeba při odevzdání projektu přesně popsat role řešitelů v projektu. Projekt se typicky hodnotí stejně pro členy skupiny, ale je vyhrazena i možnost individuální hodnocení uvnitř skupiny odlišit. Je třeba odevzdat zdrojové texty, návod pro překlad a spuštění, zprávu v rozsahu cca 3 stran A4 a provést demonstraci. Programovací jazyk Je C/C++, pokud je specifikováno v zadání nebo po dohodě s učitelem případně jiný. Individuální vlastní zadání jsou vítána. V případě, že o individuální zadání máte zájem, přihlaste se na variantu "Vlastní zadání" a pošlete e-mail s návrhem zadání - další postup bude individuální.
Odevzdání projektů:
Odevzdání projektu bude probíhat elektronicky a bude doplněno povinnou demonstrací výsledků v prvním týdnu v lednu. Na odevzdání v jiném termínu hodinu nebude brán zřetel a povede k získání 0b (ve výjimečných případech se lze domluvit individuálně). Pokud pracujete ve skupině, je třeba se dostavit v plném počtu řešitelů.
Demonstrace je povinná a je možná až po elektronickém odevzdání. Prezentaci si připravte na max. 10 minut (na kvalitu demonstrace bude kladen velký důraz).
Do IS se odevzdává jeden *.zip se zdrojovými soubory, návodem pro překlad a spuštění, prezentací a dokumentací (při odevzdání binárních souborů ztráta 1/2 získaných bodů), max. velikost 2MB.
Při odevzdání podobných řešení bude může být počet bodů krácen nebo rozdělen mezi podobná řešení. Vyučující může individuálně určit rozdělení bodů.
Obecná pravidla vypracování projektů úloh:
Studenti ve své práci musí pracovat samostatně a tvůrčím způsobem. Za porušení této zásady se považuje zejména reverzní inženýrství (disasebmling, dekompilace a podobné postupy), kopírování příkladů řešení, hotových řešení nebo obdobných podkladů, které jsou zveřejněny nebo jsou studentům jinak dostupné (jedná se o kopírování celých řešení nebo jejich tak velkých částí, že jejich okopírování vede k funkčně shodnému nebo velmi obdobnému řešení zadání), společná práce na zadání ve skupinách tak, že její výsledky jsou potom odevzdávány jako řešení jednotlivce (jednotlivců), pokud to není v zadání přímo požadováno nebo povoleno (diskuse ve skupině a/nebo společné řešení dílčích částí je povoleno).
Studenti se musí zdržet jednání, které je v rozporu s dobrými mravy a které by mohlo vést k obcházení skutečného způsobu "řešení" zadání v duchu těchto zadání jimi samotnými nebo jinými studenty.
Pokud student(i) poruší výše uvedená pravidla, může mu hodnocení projektu být sníženo až na 0 bodů.