FPF:UIN3035 Comp. Geometry and Computer Gr - Course Information

UIN3035 Comp. Geometry and Computer Graphics II

Extent and Intensity

2/2/0. 6 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

doc. RNDr. Luděk Cienciala, Ph.D. (lecturer)
doc. RNDr. Luděk Cienciala, Ph.D. (seminar tutor)

Guaranteed by

doc. RNDr. Luděk Cienciala, Ph.D.
Institute of Computer Science – Faculty of Philosophy and Science in Opava

Prerequisites (in Czech)

UINA334 Comp. Geometry and Computer Gr || UIN3034 Comp. Geometry and Computer Gr

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

• Computer Science and Technology (programme FPF, N1801 Inf)

Course objectives

Geometrical modeling-types and mathematical representation of curves, surfaces and solids. Transformations. Visualization of 3D data, illumination and shading, procedural geometry, tectures.

Syllabus (in Czech)

• 1. Základy prostorové grafiky - Stavební kameny hraniční reprezentace: polygonální reprezentace - zmenšování počtu trojúhelníků, vyjádření a základní vlastnosti parametrických ploch - Beziérovy plochy, B - spline plochy, sada obrysů rovnoběžných řezech - reprezentace kontur, implicitní plochy - implicitní funkce, směšovací funkce a koeficient ci, zobrazování implicitních ploch.
  2. Reprezentace těles: hraniční reprezentace těles - vrcholy, hrany a stěny, hranová reprezentace, jednoduchá plošková reprezentace, strukturovaná plošková reprezentace, šablonování - přímkové plochy, rotační šablonování, vyčíslení obsazenosti prostoru a oktalové stromy, konstruktivní geometrie těles - CSG primitiva, převod CSG stromu do jiných reprezentací.
  3. Objemová reprezentace těles a vícerozměrná data: mřížky - dimenzionalita domény a typ vzorků, rozlišení dat, trojrozměrné objekty a data v diskrétní mřížce - základní objemové elementy (voxel a buňka), topologie, digitální topologie a spojitost, vícerozměrná data a neskalární vzorky, převod trojrozměrných objemových dat na trojúhelníky - algoritmus Marching Cubes, algoritmus Marching Tetrahedra, algoritmus Dividing Cubes.
  4. Procedurální modelování: fraktální geometrie - fraktální dimenze, fraktál, lineární deterministické fraktály, statistické fraktály, statistické fraktály ve vyšších dimenzí, obrysy pobřeží, hory, oblaka, kameny a fraktální planety, systémy částic.
  5. Promítání: rovnoběžné promítání, středové promítání, pohledový objem, pohledové transformace.
  6. Světlo: teorie světla, osvětlovací model - fyzikálně založené osvětlovací modely, empirické osvětlovací modely, lom světla, osvětlení v objemové reprezentaci a systémech částic - odvození integrálu pro zobrazování objemů, světelné zdroje - bodový zdroj, zdroj rovnoběžného světla, plošný zdroj, reflktor, tabulka, obloha, stínování - konstantní stínování, Gouraudovo stínování, Phongovo stínování.
  7. Řešení viditelnosti: předzpracování dat, liniové algoritmy viditelnosti, rastrové algoritmy viditelnosti - paměť hloubky, řádková paměť hloubky, malířův algoritmus, dělení obrazovky, zobrazování prostorových grafů, zobrazování objemů, - metody nehledající povrch, jednoduché zobrazení povrchu, zobrazení povrchu normálou.
  8. Stíny - dělení povrchu, stínové těleso, stínová paměť hloubky.

Literature

recommended literature
• Egerton, P. A., Hall, W. S. Computer Graphics - Mathematical first steps. Pearson Education, 1999. info
• ŽÁRA, J., BENEŠ, B., FENKEL, P. Moderní počítačová grafika. Brno Computer Press, 1998. ISBN 80-7226-049-9. info
• Hudec, J. Algoritmy počítačové grafiky. Praha, ČVUT, 1997. info
• Granát, L., Selechovský, H. Počítačová grafika. Praha, ČVUT, 1995. info
• Drs, L., Ježek, F., Novák, J. Počítačová grafika. Praha, ČVUT, 1995. info
• Sobota, B. Počítačová grafika a jazyk C. České Budějovice, KOOP, 1995. info
• Žára, J., Sochor, J. Algoritmy počítačové grafiky. ČVUT Praha, 1993. info
• Skála, V. Světlo, barvy a barevné systémy v počítačové grafice. Praha, ČVUT, 1993. info
• Drdla, J. Metody modelování křivek a ploch v počítačové geometrii. Olomouc, UP, 1992. info
• Slavík, P. Metody zpracování grafické informace. Praha, ČVUT, 1992. info
• Poláček, J., Ježek, G., Kopincová, E. Počítačová grafika. Praha, 1991. info
• Drs, L. Plochy ve výpočetní technice. Praha, ČVUT, 1984. info

Language of instruction

Czech

Further Comments

The course can also be completed outside the examination period.

• Enrolment Statistics (Summer 2013, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/summer2013/UIN3035