FI:PB009 Principles of Computer Graphic - Informace o předmětu

PB009 Principles of Computer Graphics

Rozsah

2/1/0. 3 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

RNDr. Katarína Furmanová, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Jan Byška, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Marek Trtík, Ph.D. (cvičící)

Garance

doc. RNDr. Barbora Kozlíková, Ph.D.
Katedra vizuální informatiky – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: RNDr. Katarína Furmanová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Katedra vizuální informatiky – Fakulta informatiky

Předpoklady

The knowledge of matrix calculus, linear algebra, geometry, and basic programming skills.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 150 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/150, pouze zareg.: 57/150, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 50/150

Mateřské obory/plány

• Analýza a zpracování obrazu (program FI, N-VIZ)
• Bioinformatika a systémová biologie (program FI, N-UIZD)
• Computer Games Development (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Graphics and Visualisation (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Networks and Communications (program FI, N-PSKB_A)
• Cybersecurity Management (program FI, N-RSSS_A)
• Formální analýza počítačových systémů (program FI, N-TEI)
• Grafický design (program FI, N-VIZ)
• Graphic Design (program FI, N-VIZ_A)
• Hardware Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Hardwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Image Processing and Analysis (program FI, N-VIZ_A)
• Informační bezpečnost (program FI, N-PSKB)
• Informatika (program FI, B-INF) (2)
• Informatika ve vzdělávání (program FI, B-IVV) (2)
• Information Security (program FI, N-PSKB_A)
• Kvantové a jiné neklasické výpočetní modely (program FI, N-TEI)
• Počítačová grafika a vizualizace (program FI, N-VIZ)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-PSKB)
• Principy programovacích jazyků (program FI, N-TEI)
• Programování a vývoj aplikací (program FI, B-PVA)
• Řízení kyberbezpečnosti (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje služeb (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje softwarových systémů (program FI, N-RSSS)
• Services Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Software Systems Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Software Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Softwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Strojové učení a umělá inteligence (program FI, N-UIZD)
• Učitel informatiky a správce sítě (program FI, N-UCI)
• Učitelství informatiky pro střední školy (program FI, N-UCI) (2)
• Vývoj počítačových her (program FI, N-VIZ)
• Zpracování a analýza rozsáhlých dat (program FI, N-UIZD)
• Zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-UIZD)

Cíle předmětu

The aim of the course is to give the students an overview of the basic algorithms and methods for rendering and data representations used in computer graphics. The gained knowledge will enable the students to understand a vast range of computer graphics tasks, including their mathematical background. Within the seminars, students will implement selected basic algorithms explained in the lectures. Therefore, at least basic programming skills are required.

Výstupy z učení

After finishing the course, the students
- will orient themselves in a broad spectrum of computer graphics problems;
- will understand the underlying math foundations and programming principles in computer graphics;
- gain practical knowledge in programming selected algorithms.

Osnova

• Introduction to computer graphics and its application areas.
• Differences between raster and vector graphics.
• Basic graphical primitives and algorithms for their rasterization. Sampling, reconstruction, antialiasing.
• Algorithms for closed area filling.
• Representation and modeling of 3D objects.
• Curves and surfaces.
• 2D and 3D transformations, projection.
• Clipping.
• Visibility, scene hierarchy representation.
• Color, color models, color perception.
• Basic lighting models, shading, texturing.
• Ray tracing, basics of photorealistic and physically-based rendering.

Literatura

• ŽÁRA, Jiří, Bedřich BENEŠ, Jiří SOCHOR a Petr FELKEL. Moderní počítačová grafika. 2. vyd. Praha: Computer Press, 2005, 609 s. I 1. ISBN 80-251-0454-0. info
• MARSCHNER, Steve a Peter SHIRLEY. Fundamentals of Computer Graphics: International Student Edition. 5th edition. A K Peters/CRC Press, 2021. ISBN 0-367-50503-7. info
• HUGHES, John F., Andries VAN DAM, Morgan MCGUIRE, David F. SKLAR, James D. FOLEY, Steven K. FEINER a Kurt AKELEY. Computer Graphics: Principles and Practice. 3rd edition. Addison-Wesley Professional, 2013. info

Výukové metody

Theoretical lectures covering the fundamentals, methods, and algorithms of computer graphics. Seminar work is focused on the programming of selected algorithms and solving theoretical tasks. Students will be provided with a CMake C++ project. Solving a programming task then requires implementing a selected algorithm into clearly marked places in the project. Students will work on five compulsory assignments, introduced and explained at the seminars. Study materials will include lecture slides, recordings of lectures, and recommendations for further reading on specific topics (however, the content of these additional materials won't be required at the exam).

Metody hodnocení

Five programming assignments (introduced at the seminars) completed within the given deadlines (30% of the grade). Final written exam (70% of the grade).

Vyučovací jazyk

Angličtina

Informace učitele

All materials will be available in the Information system.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• PV255 Game Development I
  PB009 && PV112 && (PB161 || PB162 || PV178)  

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/jaro2025/PB009