INFKZPG Principles of Computer graphics

School of Business Administration in Karvina
Winter 2007
Extent and Intensity
8/0/0. 4 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (lecturer)
Ing. Dalibor Hula (lecturer)
Guaranteed by
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D.
Department of Informatics and Mathematics – School of Business Administration in Karvina
Course Enrolment Limitations
The course is offered to students of any study field.
Course objectives (in Czech)
Předmět seznámí studenty se základy tvorby modelování grafických systémů , algoritmy transformace a generování obrázků včetně jazyků pro modelování grafických objektů. Struktura výkladu 1. Sféry využití počítačové grafiky. Grafické systémy v ekonomice, strojírenství, stavebnictví a architektuře, památkářství; geografické informační systémy. 2. Technická zařízení. Komponenty důležité pro počítačovou grafiku. Akcelerátory. Zařízení pro vstup a výstup grafických údajů. Historie rozvoje grafického hardwaru. 3. Dvojrozměrná grafika. Rastrová a vektorová grafika. Formáty obrázků. Programy pracující s dvojrozměrnou grafikou. 4. Modelování trojrozměrných těles. Drátové, plošné a objemové modely. B-REP a CSG typy bjemových modelů. 5. Algoritmy transformování. Matematické rovnice využívané v počítačové grafice. Transformování těles a Booleanovy operace. 6. Algoritmy a metody generace obrázků. Popis scény. Osvětlovací modely. Stínování, paměť hloubky. Ray-tracing a radiozita. 7. Script - jazyky využívané v počítačové grafice. Modelovače a jazyky popisující grafické scény. Jazyk POV-Ray. 8. Virtuální realita, 3D modely v památkářství, perspektivy rozvoje počítačové grafiky.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Sféry využití počítačové grafiky. Grafické systémy v ekonomice, strojírenství, stavebnictví a architektuře, památkářství; geografické informační systémy.
    2. Technická zařízení. Komponenty důležité pro počítačovou grafiku. Akcelerátory. Zařízení pro vstup a výstup grafických údajů. Historie rozvoje grafického hardwaru.
    3. Dvojrozměrná grafika. Rastrová a vektorová grafika. Formáty obrázků. Programy pracující s dvojrozměrnou grafikou.
    4. Modelování trojrozměrných těles. Drátové, plošné a objemové modely. B-REP a CSG typy bjemových modelů.
    5. Algoritmy transformování. Matematické rovnice využívané v počítačové grafice. Transformování těles a Booleanovy operace.
    6. Algoritmy a metody generace obrázků. Popis scény. Osvětlovací modely. Stínování, paměť hloubky. Ray-tracing a radiozita.
    7. Script - jazyky využívané v počítačové grafice. Modelovače a jazyky popisující grafické scény. Jazyk POV-Ray.
    8. Virtuální realita, 3D modely v památkářství, perspektivy rozvoje počítačové grafiky.
    1. Seznámení posluchačů s kurzem a podmínkami absolvování, organizační záležitosti. Příklady využití počítačové grafiky ve vědě, strojírenství, architektuře, historii, geografických informačních systémech, ekonomice, cestovním ruchu, zábavním průmyslu apod.
    2. Barva v počítači, její reprezentace. Barevné modely RGB, RGBA, CMY, CMYK, HSV, HLS, YUV. Chromatický diagram. Princip zobrazování barvy na monitorech, tiskárnách.
    3. Grafické formáty JPG, GIF, PNG, BMP. Barevná hloubka. Dithering. Barevná paleta.
    4. Manipulace s rastrovými obrazy. Morfování obrazu. Alias a antialiasing. Metody antialiasingu
    5. Bresenhamův algoritmus - východiska, odvození, výhody, nevýhody. Algoritmy transformace 2D obrazu
    6. Křivky - kubiky, Bézierovy křivky, NURBS. Vlastnosti bézierových křivek. Racionální bézierovy křivky. Algoritmus De Casteljau. Vektorová grafika. Fraktály.
    7. 3D grafika - sféry využití, uplatnění. Vstupní a výstupní zařízení - monitory, 3D monitory, virtuální realita, rapid prototyping, stereolitografie, 3D skenery, motion capture. Skenování a modelování historických památek.
    8. Promítání - rovnoběžné, středové. Reprezentace 3D těles. Drátěné modely, ploškové modely, objemové modely, CSG. Booleovy operace
    9. Světlo. Světelné zdroje. Phongův osvětlovací model. Konstantní stínování, Gouraudovo stínování, Phongovo stínování.
    10. Zobrazení povrchů. Algoritmus skenující přímky. Řešení viditelnosti. Malířův algoritmus. Z-buffer
    11. Globální zobrazovací metody. Radiozita. Raytracing. Jazyk POV-Ray
    12. Textury. Mipmap. Bump textury.
    13. Shrnutí kurzu. Návrat k "problémovým" pasážím kurzu
Literature
    required literature
  • PARTSKHALADZE, G. Základy počítačové grafiky. Skripta OPF. Karviná, 2000. ISBN 80-7248-096-0. info
    recommended literature
  • ŽÁRA, J., BENEŠ, B., FELKEL, P., SOCHOR, J. Moderní počítačová grafika. Brno Computer Press, 2004. ISBN 80-251-0454-0. info
  • SCHROEDER, W., MARTIN, K., LORENSEN, B. The Visualization Toolkit An Object-Oriented Approach To 3D Graphics. Kitware, Inc. Publisher, 2002. ISBN 1-930934-07-6. info
  • EGERTON, P. A. , HALL, W. S. Computer Graphics - Mathematical first steps. Pearson Education, 1999. info
Language of instruction
Czech
Further comments (probably available only in Czech)
The course can also be completed outside the examination period.
The course is also listed under the following terms Winter 2008, Winter 2009, Winter 2010, Winter 2011, Winter 2012, Winter 2013.
  • Enrolment Statistics (Winter 2007, recent)
  • Permalink: https://is.slu.cz/course/opf/winter2007/INFKZPG