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

Follows the subject Computational Geometry and Computer Graphics I. Content of the course is in 3D computer graphics, basic algorithms, basic geomterie used in computer graphics.

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.

Teacher's information

Credit: full-time students wrote the exercises two credit tests scored more than 30 points per test. The first test consists of three parts: a theoretical part (10 points), the numerical part (10 points) and a practical part (10 points). The second test consists of two parts: a theoretical part (20 points) and a practical part (10 points). A necessary condition for the exam is registation to the date of the final test at: http://axpsu.fpf.slu.cz/ ~ cie10ui/index.php. The students can get bonus points (maximum 10 points) - for submission of practical tasks the day of the exercise, to which the job is submitted or for solving complex computational problems. Each student prepares a specified project, which is rated up to 30 points. Submission of the project is a necessary condition for the granting of credit. On the selected project can sign a maximum of two full-time students the second week of the semester of the academic year and at: http://axpsu.fpf.slu.cz/ ~ cie10ui/index.php. The deadline of submission of the project is midterm week of the semester. For every further week, the maximum number of points that a student can get for the project, reduced by 50 percent. The project includes a user manual, which describes the procedures used, algorithms. The credit is necessary to obtain total (2 + test project) 55 points.
Exam: The exam exam can get 70 points. For the successful completion you need to get at least 35 points. Mark is determined by adding the points for the exam and points that the student earned during the semester.

• Enrolment Statistics (Summer 2015, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/summer2015/UIN3035