Detail předmětu

Základy počítačové grafiky

IZGe Ak. rok 2011/2012 letní semestr 6 kreditů

Aktuální akademický rok

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

Kršek Přemysl, doc. Ing., Ph.D.

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zápočet+zkouška

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 13 hod. pc laboratoře
  • 13 hod. projekty

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

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 studijní

  • Žára, J., Beneš, B., Felkel, P., Modern computer graphics, ComputerPress, 1999
  • Žára, J., Počítačová grafika - Principles and algorthms, GRADA, 1992
  • Course notes - Computer Graphics Principles  http://www.fit.vutbr.cz/study/course-l.php?id=92

Literatura referenční

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

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

Výuka není kontrolována.

Kontrolovaná výuka

  • Opravované domácí úlohy, 6 x 5 bodů - 30 bodů
  • Půlsemestrální písemná zkouška - 20 bodů
  • Závěrečná písemná zkouška - 50 bodů
  • Hranice pro úspěšnou zkoušku podle pravidel ECTS - 50 bodů
Nahoru