ČeskyEnglish

Popis předmětu - A7B39PGR

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A7B39PGR Programování grafiky Rozsah výuky:2+2c
Garanti:Felkel P. Role:PO,V Zakončení:Z,ZK
Vyučující:Felkel P.
Zodpovědná katedra:13139 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:

K vykreslování věrných obrázků trojrozměrných scén se používají grafické knihovny. Cílem předmětu je seznámit studenty s aplikačním grafickým rozhraním pro 3D grafiku a naučit je programovat jednoduché interaktivní grafické aplikace. Výklad pokrývá základní principy počítačové grafiky (zobrazovací řetězec, souřadnicové systémy a transformace, osvětlování, práci s texturami, pohyb kamery, interakci) i pokročilé modelovací a osvětlovací techniky. Cvičení jsou zaměřena na řešení typových úloh a semestrálních projektů. Důraz je kladen na získání praktických zkušeností s konkrétní grafickou knihovnou - OpenGL

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD7B39PGR

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A7B39PGR

Cíle studia:

Studenti se naučí programovat jednoduché interaktivní 3D grafické aplikace (např. hry, vizualizace,...). Dokáží navrhnout a vytvořit prostorovou scénu, přidat textury imitující geometrické detaily a materiály (např. povrch stěny, dřevo, oblohu) a nastavit osvětlení. Zároveň se seznámí se základními pojmy a principy používanými v počítačové grafice, jako jsou např. zobrazovací řetězec (postup zobrazování scény), geometrické transformace, osvětlovací model, atd. Získají znalosti, které jim usnadní orientaci v oblasti počítačové grafiky a stanou se slušnými základy nezbytnými pro profesionální růst, například při programování grafických karet (GPU) a animací.

Osnovy přednášek:

1. Úvod, Základy programování shaderů v OpenGL 1 - program
2. Základy programování shaderů v OpenGL 1 - data
3. Knihovna GLUT.
4. Euklidovský prostor, souřadnicové systémy a transformace.
5. Struktura scény a její reprezentace, transformace II.
6. Barva, světlo materiály.
7. Textury, mapování a filtrování textur.
8. Zobrazovací řetězec, videopaměť a operace s fragmenty. Vstupní operace.
9. Míchání obrazů, průhlednost, antialiasing a efekt mlhy.
10. Modelování křivek I.
11. Modelování křivek II.
12. Geometrické modelování.
13. Zobrazování a osvětování
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Úvod, semestrální projekt, překlad úloh, ukázky hotových projektů.
2. Knihovna GLUT. Výběr zadání samostatného semestrálního projektu.
3. Grafické elementy OpenGL - řešení úloh.
4. Transformace v OpenGL - řešení úloh.
5. Světla a materiály v OpenGL - řešení úloh.
6. Graf scény a display listy - řešení úloh.
7. Konzultace, samostatná práce na projektu doma (posouvá se dle odpadajícího týdne)
8. Konzultace, samostatná práce na projektu.
9. Kontrola vybraných částí projektu.
10. Textury v OpenGL - řešení úloh.
11. Křivky a plochy, selekce - řešení úloh.
12. Odevzdání semestrálních projektů.
13. Rychlá prezentace a volba nejlepších projektů. Zápočet.

Literatura:

1. Žára, J., Beneš, B. Sochor, J., Felkel, P: Moderní počítačová grafika -
kompletní průvodce metodami 2D a 3D grafiky, Computer Press, Brno, 2004.
2. Shreiner, D., Woo, M., Neider, J., Davis, T.: OpenGL. Průvodce programátora,
Computer Press, Brno, 2006 (český překlad Redbooku 2.0 - verze 1.1 existuje volně v pdf)
3. Hudec, B., Felkel, P : Základy počítačové grafiky, Vydavatelství ČVUT, Praha,
2007.

Požadavky:

Programování v jazyce C/C++, lineární algebra.

Poznámka:

Stránky předmětu: http://cent.felk.cvut.cz/courses/PGR/ ...

Webová stránka:

http://cent.felk.cvut.cz/courses/PGR/

Klíčová slova:

grafická knihovna, zobrazovací řetězec, souřadnicové systém, transformace, pohyb kamery, graf scény, display list, osvětlování a stínování, světla, materiály, textury, obrazová paměť, paměť hloubky, paměť šablon, fragmenty, rastrová data, míchání barev, průhlednost, anti-aliasing, mlha, interakce s uživatelem, teselace, evaluátory, parametrické křivky a plochy, NURBS

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPOI_BO Před zařazením do oboru V 2
BPOI1 Počítačové systémy V 2
BPOI3 Softwarové systémy V 2
BPOI2 Informatika a počítačové vědy V 2
BWM(ECTS) Web a multimedia PO 4
BPSTMWM Web a multimedia PO 4
BKSIT Před zařazením do oboru V
BPSTMMI Manažerská informatika V
BPSTMWM Web a multimedia V
BPSIT Před zařazením do oboru V
BPSTMSI Softwarové inženýrství V
BPSTM_BO Před zařazením do oboru V
BPSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V
MPOI5NEW Softwarové inženýrství V
MPOI5 Softwarové inženýrství V
MPOI4NEW Počítačová grafika a interakce V
MPOI4 Počítačová grafika a interakce V
MPOI3 Počítačové vidění a digitální obraz V
MPOI2 Počítačové inženýrství V
MPOI1 Umělá inteligence V


Stránka vytvořena 20.9.2017 17:47:17, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, 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.