UIN3034 Comp. Geometry and Computer Graphics I

Faculty of Philosophy and Science in Opava
Winter 2012
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
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
Course objectives
Basic concept of computer graphics. Image and its representation, technical equipment-raster and vector graphics. Color models in computer graphics.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Úvod - počítačová grafika, vektorová a rastrová grafika, technické prostředky pro počítačovou grafiku, barvy, barevné modely, aditivní barevný model, subtraktivní barevný model, RGB, RGBA, CMY, CMYK, HSV, HLS, YUV, YCBCR, palety - 3-3-2, 7-12-3, adaptovaná barevná paleta, grafické systémy.
    2. Obraz a jeho reprezentace, digitalizace, kvantování, vzorkování, Fourierův obraz, dopředná a zpětná Fourierova transformace, Shannonův vzorkovací teorém a frekvenčně omezená funkce, rekonstrukce spojité funkce, alias, antialising, odstranění aliasu, vzorkování s vyšší frekvencí, filtrace, stochastické vzorkování, rozstřesení.
    3. Reprezentace rastrového obrazu, matice, indexový mód, kvadrantový strom, komprese rastrového obrazu, RLE, Huffmanovo kódování, LZW, fraktální komprese, příklady rastrových formátů, PCX, GIF, PNG, TGA, TIFF, formáty pro animované sekvence MPEG, další formáty, BMP, DICOM, JPEG.
    4. Počítačová grafika v dvojrozměrném prostoru, rasterizace úsečky, DDA algoritmus, Bresenhamův algoritmus, kresba přerušované čáry, kresba silné čáry, rasterizace kružnice, kresba kružnice pomocí úseček, Bresenhamův algoritmus pro kresbu kružnice, rasterizace elipsy.
    5. Křivky - vyjádření a základní vlastnosti křivek, modelování křivek, racionální křivky, neracionální křivky, interpolační, aproximační křivky, Fergusonovy kubiky, Bézierovy křivky, algoritmus Casteljau, Béierovy kubiky, B-spline křivky, Coonsova kubika, NURBS křivky, spojitost
    6. Generování značek, znaků, písmo, písmo čárové, rastrové, problémy s estetickým vzhledem vykresleného textu, oblasti, vyplňování polygonálních oblastí, řádkové vyplňování, vyplňování vzorem, šrafování, vyplňování hranice nakreslené v rastru, 4spojitá, 8spojitá oblast, jednoduché semínkové vyplňování, řádkové semínkové vyplňování, vyplňování rastrové oblasti vzorem, šrafování rastrové oblasti, řádkové vyplňování se seznamem aktivních hran, inverzní vyplňování, vyplňování šablony.
    7. Transformace okno, formát, ořezávání, ořezávání úsečky, ořezávání s pomocí kódů oblasti, postupné půlení úsečky, parametrické ořezávání, ořezání polygonu, Sutherland-Hodgmanův algoritmus, Weiler-Athertonův algoritmus
    8. Transformace barev, polotónování, rozptylování, náhodné rozptýlení, maticové rozptýlení, distribuce zaokrouhlovací chyby, barevná paleta
    9. Mapování, dopředné mapování, zpětné mapování, separabilní operace, převzorkování, konvoluce, geometrické transformace lineární, nelineární, změna rozlišení, interpolace nejbližším sousedem, bilineární interpolace, Parzenovo okno, otáčení diskrétního obrazu, histogram, operace s vyhledávací tabulkou, často používané operace - prahování, ohraničené prahování, gama korekce, ekvalizace.
    10. Geometrie - afinní prostor, euklidovský prostor, kartézská soustava souřadnic, shodná zobrazení euklidovského prostoru, shodnosti v E2, shodnosti v E3, podobná zobrazení eukleidovského prostoru, změna měřítka a složené transformace, souřadné systémy a transformace, velikost vektoru a vzdálenost dvojice bodů, skalární součin vektorů, vektorový součin vektorů, smíšený součin vektorů, vzdálenost bodu od přímky v rovině, vzdálenost bodu od přímky v prostoru, poloha bodu vůči přímce a úsečce, poloha bodu vůči kružnici a kouli, vzdálenost bodu od roviny, poloha bodu vůči mnohoúhelníku, kružnice zadána třemi body, analytická geometrie.
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.
The course is also listed under the following terms Winter 1993, Winter 1994, Winter 1995, Winter 1996, Winter 1997, Winter 1998, Winter 1999, Winter 2000, Winter 2001, Winter 2002, Winter 2003, Winter 2004, Winter 2005, Winter 2006, Winter 2007, Winter 2008, Winter 2009, Winter 2010, Winter 2011, Winter 2013, Winter 2014, Winter 2015, Winter 2016, Winter 2017, Winter 2018, Winter 2019, Winter 2020, Winter 2021, Winter 2022, Winter 2023, Winter 2024.
  • Enrolment Statistics (Winter 2012, recent)
  • Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/winter2012/UIN3034