PB009 Principles of Computer Graphics

Fakulta informatiky
jaro 2025
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.: 2/150, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 2/150
Mateřské obory/plány
předmět má 37 mateřských oborů, zobrazit
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
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.