Detail předmětu
Základy počítačové grafiky
IZG Ak. rok 2011/2012 letní semestr 6 kreditů
Přehled základních principů počítačové grafiky (vektorová, rastrová) a jejich důsledků pro tvorbu reálných grafických aplikace. Specifikace základních operací rovinné (2D) a prostorové (3D) počítačové grafiky. Specifikace principů a použití hlavních grafických rozhraní, Win32 API a 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.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 13 hod. pc laboratoře
- 13 hod. projekty
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Subject specific knowledge and abilities:
- Student acquaints with the basic principles of plane (2D) and space (3D) computer graphics.
- He/she learns the fundamentals of using main graphical programming interfaces, Win32 API and OpenGL.
- He/she acquaints with the 2D algorithms for line objects rasterisation, trimming and closed regions filling.
- He/she acquaints with the 3D algorithms for objects 3D objects transformations, visibility solution, lighting, shading and texturing.
- He/she learns the fundamentals of 3D scenes photorealistic visualization.
- He/she learns the fundamental of 3D objects geometry representations.
- He/she acquaints with signal image processing and antialiasing.
- He/she learns practical implementation of vector and raster based graphical applications.
- Student se naučí řešit jednoduché problémy, individuálně i v týmu, formou domácích úkolů.
- Zdokonalí se v praktickém užívání programátorských a ladících nástrojů jakož i v praktickém užívání programovacího jazyků C/C++.
Cíle předmětu
Základní charakteristika podle ECTS:
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.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Nejsou žádné prerekvizity.
Literatura referenční
- Beneš, B., Sochor, J., Felkel, P., Žára, J.: Moderní počítačová grafika, 2. vydání, ComputerPress, 2005
Osnova přednášek
- Úvod do současné počítačové grafiky, základní principy zobrazování (rastrový / vektorový).
Barevný obraz a barevné modely.
Redukce barevneho prostoru, monochromatický obraz. - Generování základních objektů v rastru.
Vyplňování uzavřených oblastí. - Ořezání ve 2D.
- Transformace ve 2D a 3D.
- Křivky v počítačové grafice.
- Reprezentace 3D objektů.
- Řešení viditelnosti 3D objektů.
- Lokální osvětlovací modely a spojité stínování ploch.
Raytracing a radiosita. - Textury a texturování, fraktály.
- Obraz jako vícerozměrný signál, antialiasing.
- Základní principy grafických API.
- Základy OpenGL I.
- Základy OpenGL II.
Průběžná kontrola studia
Kontrolovaná výuka
- Opravované domácí úlohy, 6 x 5 bodů - 30 bodů
- Půlsemestrální písemka - 18 bodů
- Závěrečná písemná zkouška - 52 bodů
- Hranice pro úspěšné absolvování předmětu podle pravidel ECTS - 50 bodů