Detail předmětu
Počítačové zpracování a vizualizace dat
FSI-VPG Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr
Úvod do historie počítačové grafiky, metod 2D a 3D grafiky, úvod do problematiky barev a barevných systémů, záznamu a zpracování obrazu, klasifikace zobrazovacích zařízení, principy používaných textových a grafických uživatelských rozhraní, nástroje pro vizualizaci dat, úvod do DTP a přehled používaných tiskových výstupů a technologií.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Obecný přehled o funkci současného počítačového hardware, matematický aparát analytické geometrie a základních numerických metod, fyzika a elektrotechnika v rozsahu úvodních kurzů.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě odprezentování rešerše aktuálního stavu techniky v zadaném okruhu oboru, vymezeném jednotlivými kapitolami výuky.
Výuka je kontrolována formou povinné prezentace individuální rešerše problematiky z vybrané kapitoly studia.
Učební cíle
Předmět je zaměřen na získání komplexního přehledu a referencí o současných technologiích počítačové grafiky pro budoucí inženýry IT, zaměřené na integraci obrazových a inženýrských datových vstupů, jejich zpracování, uživatelské ovládání, vizualizace a dokumentaci.
Studijní opory
Průběžně aktualizované studijní opory a reference jsou studentům k dispozici na stránce předmětu v e-learningu VUT.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
Úvod do počítačové grafiky – bitmapový a vektorový přístup k počítačové grafice; Historie – alfanumerické a grafické terminály, plottery a maticový tisk, vývoj grafických adaptérů v PC.
2D grafika – základní bitmapové operace, přímky, křivky, bitmapové a vektorové fonty, základní používané souborové formáty pro bitmapovou a vektorovou grafiku.
3D grafika: axonometrie a lineární perspektiva. Bézierovy bikubické a obecné plochy a jejich napojování. Realistické zobrazování prostorových útvarů, řešení viditelnosti, konstantní, Gouraudovo a Phongovo stínování. Hardware a aplikační rozhraní pro plošně definovanou 3D grafiku, principy Raytracingu;
Barvy a barevné systémy – principy barevného vidění, systémy RGB, HSI/HSV, Y/C CIELAB; Úvod do problematiky řízení barev – kalibrace zařízení, barevné profily a přístupy k transformacím gamutu.
Zařízení pro získávání obrazu – HMI zařízení, základní principy fungování obrazových snímačů, rozlišení, barevné kanály a bitová hloubka.
Záznamové formáty pro statický a pohyblivý obraz, ztrátová a bezestrátová komprese obrazu a videa.
Úvod do zpracování obrazu v grafických nástrojích – histogramy, jasové transformace, geometrické transformace, aplikační ukázky nástrojů založených na konvoluci a Fourierově transformaci.
Zobrazovací zařízení – CRT, LCD a OLED displeje, elektronický papír a projekce. Zobrazovací a signalizační prostředky v průmyslu a v dopravě;
Vývoj rozhraní člověk-stroj – historie, současnost, RAD, specifika uživatelských rozhraní ovládáných ukazovacím zařízením a klávesnicí.
Mobilní a automatizační UI, skinování a CSS pro webová GUI.
SCADA a Dashboardy pro vizualizaci numerických a nenumerických dat – 1D, 2D a 3D online data, vizualizace relací a nečíselná vyjádření stavu, přístupy a implementace řešení pro vizualizaci Real Time dat.
DTP – Úvod do typografie, klasifikace a měření písma, fonty. Text, sazební obrazec, odstavec, proklad, dělení slov, sazba a korektury, software a redakční systémy pro zlom textu a grafiky.
Tiskové výstupy – Požadavky na tiskové podklady, tiskové technologie u kancelářských tiskáren, náhledová zařízení, osvitové jednotky, ofset.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
Praktické ukázky, jejich cvičení a opakování formou prezentace rešerší jsou nedílnou součástí každého přednáškového bloku.