Poˇcítaˇcová grafika 1 (POGR 1) Pavel Strachota ˇ FJFI CVUT v Praze
8. ˇríjna 2015
Kontakt
Ing. Pavel Strachota, Ph.D. Katedra matematiky Trojanova 13, místnost 033a E-mail: WWW:
[email protected] http://saint-paul.fjfi.cvut.cz/POGR
Pˇrednášky
ˇ ˇ Ctvrtek 1 pˇrednáška týdne, 15:30 - 17:10, T301 ukonˇceno zápoˇctem, 2 kredity docházka na pˇrednášku je POVINNÁ !!! prezentace k pˇrednáškám dostupné na webu
ˇ Obsah pˇrednášky (obecne) seznámení s podstatou vnímání grafiky a její prezentace na poˇcítaˇci ˇ nekteré problémy 2D grafiky a jejich ˇrešení: (zjednodušený) matematický popis vybraných metod a algoritmu˚ rozbor implementace (pomocí pseudokódu apod.) ˇ na jejich studium pˇrehled dalších metod a námety
použití technologií poˇcítaˇcové grafiky v praxi ˇ vedecké dokumenty fotografování
internet a multimédia
ˇ Obsah pˇrednášky (konkrétne) 1
2 3
4
5 6 7
8
9
10
HW pro grafiku - zobrazovací zaˇrízení, grafické akcelerátory Teorie barev - vnímání barev, barevné prostory Rastrové algoritmy - efektivní kreslení pˇrímky, elipsy, ˇ polygonu, antialiasing ... vyplnení ˇ Výpocetní geometrie - nalezení konvexního obalu, triangulace polygonální síteˇ Transformace obrazu - interpolace, warping, morphing Formáty a algoritmy pro ukládání a kompresi obrazu Grafická uživatelská rozhraní - koncepce, implementace, knihovny, pˇríklady ˇ Tvorba vedeckých dokumentu˚ - LATEX, LYX, XFig, Dia, Inkscape, asymptote, Beamer, a0poster Technologie digitální fotografie - HW fotoaparátu, ˚ principy fotografování Webové a multimediální technologie - HTML, CSS, Flash, SVG
Obsah pˇrednášky v letním semestru (POGR 2) problémy a algoritmy 3D grafiky 1 Úvod do teorie signálu - frekvenˇcní oblast, vzorkování a rekonstrukce, aliasing a antialiasing 2 ˇ cové ˇ Cíle pocíta 3D grafiky 3 ˇ Kˇrivky a plochy - parametrický popis, delené povrchy 4 ˇ cová ˇ Pocíta reprezentace objektu˚ - objemová, CSG, polygonální síteˇ 5 Modelovací techniky - fraktály, procedurální modelování, gramatiky, ... 6 Geometrické transformace objektu˚ pomocí matic 7 Promítání - druhy, specifikace pohledu, systémy souˇradnic 8 ˇ Rešení viditelnosti 9 ˇ ˇ ˇ Osvetlování a stínování - svetelné zdroje, osvetlovací modely, stínování polygonu˚ 10 Aplikace textur 11 Raytracing, fyzikálne ˇ založené zobrazovací metody
Literatura
J.F. Hughes, A. van Dam, M. McGuire, D. F. Sklar, J. D. Foley, S. K. Feiner, K. Akeley: Computer Graphics: Principles and Practice 3rd Edition, Addison Wesley, 2014. Žára, Beneš, Sochor, Felkel - Moderní poˇcítaˇcová grafika. Computer Press, 2005. ISBN: 80-251-0454-0 ACM SIGGRAPH ˇ E-Zdroje CVUT: https://dialog.cvut.cz/
Zápoˇcet... ...dostanete (nutné podmínky): 1 za docházku na pˇrednášky 2 ˇ za svedomit eˇ a samostatneˇ vypracovanou zápoˇctovou ˇ ETE ˇ CT ˇ práci dle pokynu˚ (PRE SI JE na webu!!!) témata viz dále ˇ obohatit vás a jeho Práce na zápoˇctovém úkolu by mela výsledek by mohl obohatit pˇrednášku pˇríští rok :-)
navíc, v pˇrípadeˇ mnoha absencí (3 až 5), za správneˇ ˇ zodpovezenou otázku z teorie. ...nedostanete (postaˇcující podmínky): za pˇríliš mnoho absencí (více než 5) ˇ za práci odfláknutou (tj. nesplnující zadání), opsanou nebo staženou z internetu ˇ eˇ v pˇrípadeˇ mnoha absencí za nedostatecn ˇ ˇ zodpovezenou otázku z teorie, i když máte zápoctovou práci vynikající 3
Zápoˇcet Program
ˇ ˇ Program implementující nekterý ze složitejších algoritmu˚ poˇcítaˇcové grafiky: úseˇckový warping + uživatelské rozhraní morphing + GUI dithering - ruzné ˚ algoritmy + GUI ˇ barev „color picker“ - GUI, ruzné ˚ barevné prostory, výber myší, HTML RGB formát atd. ˇ algoritmy oˇrezávání a vyplnování algoritmy komprese obrazu (vytvoˇrení vlastního komprimovaného formátu) výpoˇcetní geometrie + GUI jednoduchá hra dle vlastního nápadu (napˇr. s pomocí SDL) další vlastní témata po konzultaci se mnou
Zápoˇcet Vlastnosti správneˇ vypracovaného programu pˇrehledná struktura kódu, (doporuˇcen) objektový návrh program se musí pˇreložit bez chyb a fungovat dokumentace návod, jak pˇreložit + jaké knihovny jsou tˇreba jak se používá
musíte ho napsat VY ! mužete ˚ používat hotový kód (knihovny, úryvky kódu z ˇ samotného úkolu v zadání internetu), ale nikoliv ke splnení (Pˇríklad - warping: použít knihovny na tvorbu GUI a naˇcítání obrázku˚ je OK, ale použít implementaci warpingu staženou z internetu NENÍ OK)
Inspirujte se pracemi z minulých let, cˇ asem budou dostupné na ˇ co jim chybí do úplného splnení ˇ zadání, a sami webu. Najdete, se stejné chyby vyvarujte.
Zápoˇcet Prezentace
ˇ nauˇcte se pracovat s nejakou technologií tvorby atraktivního grafického / multimediálního obsahu zejména zamýšlená témata poslední pˇrednášky: CSS, Adobe FLASH, Adobe ShockWave, JavaScript, ActionScript, vektorová grafika SVG, asymptote, pstricks ...
vytvoˇrte a vyzkoušejte jednoduchý pˇríklad použití této technologie pˇripravte prezentaci obsahující seznámení s technologií ˇ (popˇr. technické detaily), vysvetlení jejího použití a nakonec pˇredvedení návrhu a funkˇcnosti vlastního pˇríkladu prezentace na poslední hodineˇ POGR ˇ zadání pro max. délka 20-30 minut, tj. omezený pocet 3-4 zájemce
