Popis předmětu - A4M39RSO

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A4M39RSO Realistická syntéza obrazu Rozsah výuky:2P+2C
Garanti:  Role:V Jazyk výuky:CS
Vyučující:  Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13139 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:

Předmět se zabývá technikami a algoritmy globálního osvětlování používanými pro vytváření realistických obrazů na počítači (realistický rendering). Několik přednášek se věnuje matematickým a fyzikálním základům výpočtu globálního osvětlení: popis rozložení světla ve scéně, odraz světla na površích objektů, zobrazovací rovnice, použití metody Monte Carlo pro její řešení. Další přednášky se věnují praktickým algoritmům používaným pro výpočet globálního osvětlení v plně syntetických scénách (pouze počítačové modely) a ve scénách kombinovaných (vkládání počítačových modelů do reálných filmových scén). Poslední přednášky se zabývají pokročilými technikami výpočtu globálního osvětlení v reálném čase na grafickém hardwaru. Cvičení mají projektový charakter. Studenti zaměření počítačová grafika mohou v rámci předmětu začít pracovat na magisterské práci.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4M39RSO

Cíle studia:

Cílem studia je poskytnout základní znalosti v problematice syntézy obrazu a výpočtu globálního osvětlení a to ja v teoretické rovině tak praktické zkušenosti s tvorbou programů a implementací algoritmů pro syntézu obrazu.

Osnovy přednášek:

1. Úvod do globálního osvětlení, světlo, radiometrie, fotometrie, světelné zdroje.
2. Interakce světla s materiály, BRDF, modely BRDF, měření BRDF.
3. Zobrazovací rovnice, důležitost, transportní operátor, stochastické sledování paprsku.
4. Vícerozměrné integrály.
5. Numerické řešení zobrazovací rovnice, Monte Carlo a kvazi-Monte Carlo metody, vzorkovací strategie.
6. Trasování rozprostřených paprsků, trasování cest.
7. Vychýlené metody: fotonové mapy, iradiance a radiance caching.
8. Metody radiozity.
9. Opticky aktivní prostředí a jiné speciální metody šíření světla.
10. Písemka, úvod do systému Photorealistic RenderMan.
11. Vzorkování, alias, anti-aliasing.
12. Osvětlení z HDR obrázků (image-based lighting) na CPU/GPU.
13. Jiné algoritmy a současné problémy syntézy obrazu.
14. Rezerva.

Osnovy cvičení:

1. Úvod, organizace cvičení, prezentace témat semestrálních prací
2. Přidělení témat semestrálních prací
3. Konzultace
4. Samostatná práce
5. Konzultace
6. Samostatná práce
7. Konzultace
8. Samostatná práce
9. Konzultace
10. Samostatná práce
11. Odevzdání semestrálních prací
12. Prezentace semestrálních prací
13. Prezentace a zápočet
14. Rezerva.

Literatura:

1. M. Pharr, G. Humphreys.: Physically Based Rendering. Morgan Kaufmann, 2004, ISBN: 0-12-553180-X.
2. K. Bala, P. Dutre, P. Bekaert: Advanced Global Illumination, A.K.Peters 2006.
3. Žára J. a kol.: Moderní počítačová grafika. Computer Press, 2005, ISBN 80-251-0454-0.

Požadavky:

Zápočet bude udělen na základě semestrálního projektu. Zkouška je v rozsahu přednesené látky. Stránky předmětu s požadavky na: https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a4m39rso/start

Webová stránka:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a4m39rso/start

Klíčová slova:

zobrazovací rovnice, syntéza obrazu.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPIB Před zařazením do oboru V
MPOI1 Umělá inteligence V
MPOI5NEW Softwarové inženýrství V
MPOI4NEW Počítačová grafika a interakce V
MPOI5 Softwarové inženýrství V
MPOI4 Počítačová grafika a interakce V
MPOI3 Počítačové vidění a digitální obraz V
MPOI2 Počítačové inženýrství V


Stránka vytvořena 6.12.2019 17:50:54, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.