Detail předmětu

Počítačová grafika

FSI-SPGAk. rok: 2024/2025

Předmět se vyučuje v zimním semestru 2. ročníku oboru matematické inženýrství.
Seznamuje posluchače se základy počítačové geometrie a základními algoritmy počítačové grafiky. Je zaměřen na teoretické základy počítačové grafiky - euklidovský prostor, grafická data a barevné systémy, dále projektivní prostor, geometrické transformace, základní vlastnosti a konstrukce křivek a ploch a konečně na realistické zobrazování prostorových útvarů: řešení viditelnosti, stínování a textury.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav matematiky (ÚM)

Vstupní znalosti

Deskriptivní geometrie, základní kurz algebry, základní programovací techniky

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu: Zápočet je klasifikován na základě vypracované semestrální práce.

 


Chybějící účast na výuce lze nahradit písemným testem.

Učební cíle

Úkolem kurzu je prohloubit teoretické znalosti studentů získané v mat. anylýze, algebře, geometrii a předcházejících počítačově zaměřených kurzech. Teoretické znalosti prakticky aplikovat při vytváření geometrických modelů reálných systémů.


Posluchači se naučí prakticky využívat znalosti získané v teoreticky a počítačově zaměřených kursech, doplní je o znalosti technických křivek a ploch a dovednosti různým způsobem zobrazovat reálné útvary a technická data. Prohloubí schopnosti algoritmizace technických úloh.

Základní literatura

Foley, van Dam: Computer Graphics, , 0
Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002

Doporučená literatura

Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D.

Osnova

1. Rastrová grafika,vektorová grafika,vnímání elektromagnetického záření, barevné prostory,
2. Vektorový prostor, afinní prostor, Euklidovský prostor, zavedení projektivního prostoru, model projektivního prostoru, základní operace v Euklidovském prostoru
3. Základní operace v projektivním prostoru, skládání zobrazení obecně, skládání zobrazení v rovině (rotace kolem středu, symetrie podle přímky)
4. Kinematické křivky: odvození parametrických rovnic, vizualizace
5. Kinematické křivky: animace kinematického pohybu
6. Rovnoběžné a středové promítání, zobrazení v projektivním prostoru
7. Prostorové křivky, šroubovice ve středovém a rovnoběžném promítání
8. Analytické plochy, izokřivky, tečná rovina, normála, normálová křivost, hlavní směry a hlavní křivosti, střední a Gaussova křivost.
9. Generování ploch, válcové, rotační, šroubové plochy
10. Algoritmy vizualizace ploch
11. Algoritmy pro řešení viditelnosti, základní algoritmy stínování a renderingu
12. 3D vizualizace, modelování stereoskopického pozorování
13. Řešení semestrálních prací

Účast na cvičení je povinná.