Detail předmětu
Počítačová grafika
FSI-SPG Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Předmět se vyučuje v zimním semestru 2. ročníku oboru matematické inženýrství.
Seznamuje posluchače se základy počítačové geometrie a základními algoritmy počítačové grafiky. Je zaměřen na teoretické základy počítačové grafiky – euklidovský prostor, grafická data a barevné systémy, dále projektivní prostor, geometrické transformace, základní vlastnosti a konstrukce křivek a ploch a konečně na realistické zobrazování prostorových útvarů: řešení viditelnosti, stínování a textury.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
3
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Deskriptivní geometrie, základní kurz algebry, základní programovací techniky
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Podmínky udělení zápočtu: Zápočet je klasifikován na základě vypracované semestrální práce.
Chybějící účast na výuce lze nahradit písemným testem.
Učební cíle
Úkolem kurzu je prohloubit teoretické znalosti studentů získané v mat. anylýze, algebře, geometrii a předcházejících počítačově zaměřených kurzech. Teoretické znalosti prakticky aplikovat při vytváření geometrických modelů reálných systémů.
Posluchači se naučí prakticky využívat znalosti získané v teoreticky a počítačově zaměřených kursech, doplní je o znalosti technických křivek a ploch a dovednosti různým způsobem zobrazovat reálné útvary a technická data. Prohloubí schopnosti algoritmizace technických úloh.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-MAI-P: Matematické inženýrství, bakalářský, povinný
Typ (způsob) výuky
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Rastrová grafika,vektorová grafika,vnímání elektromagnetického záření, barevné prostory,
2. Vektorový prostor, afinní prostor, Euklidovský prostor, zavedení projektivního prostoru, model projektivního prostoru, základní operace v Euklidovském prostoru
3. Základní operace v projektivním prostoru, skládání zobrazení obecně, skládání zobrazení v rovině (rotace kolem středu, symetrie podle přímky)
4. Kinematické křivky: odvození parametrických rovnic, vizualizace
5. Kinematické křivky: animace kinematického pohybu
6. Rovnoběžné a středové promítání, zobrazení v projektivním prostoru
7. Prostorové křivky, šroubovice ve středovém a rovnoběžném promítání
8. Analytické plochy, izokřivky, tečná rovina, normála, normálová křivost, hlavní směry a hlavní křivosti, střední a Gaussova křivost.
9. Generování ploch, válcové, rotační, šroubové plochy
10. Algoritmy vizualizace ploch
11. Algoritmy pro řešení viditelnosti, základní algoritmy stínování a renderingu
12. 3D vizualizace, modelování stereoskopického pozorování
13. Řešení semestrálních prací
Účast na cvičení je povinná.