Detail předmětu
Základy počítačové grafiky
IZG Ak. rok 2005/2006 letní semestr 6 kreditů
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.
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
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
- 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
Je nezbytné mít základní znalosti programování v jazycich C/C++.
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
Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.
Vypracování domácích úkolů ze cvičení.
Kontrolovaná výuka
- Půlsemestrální písemka (jeden řádný termín bez, možnost dodatečného psaní písemky v omluvených případech).
- Vypracování a hodnocení domácích úkolů ze cvičení (odevzdávání v určených termínech, možnost dodatečného psaní písemky v omluvených případech).
- Semestrální zkouška (řádný termín a dva opravné).