Počítačová grafika I
| Počítačová grafika I | ||||
|
Obsah
- 1 Témy
- 1.1 úvod, grafický hardware, kreslení v rovine
- 1.2 kreslicí algoritmy v rovine (úsecky, krivky, vyplnování)
- 1.3 vyplnování (souvislá oblast), kreslení písma, anti-aliasing
- 1.4 orezávání orezavani usecek pomoci kodu oblasti (Cohen-Sutherland), parametricke orezavani
- 1.5 monochromatické zobrazování, úvod do rozptylování a púltónování
- 1.6 rozptylování a pultónování, úvod do barevného videní
- 1.7 barevné videní, barevné systémy
- 1.8 zobrazování barev
- 1.9 barevné palety a jejich speciální pouzití, kódování obrazu, grafické formáty (strucne)
- 1.10 3D grafický systém, lineární transformace, slozitejsí transformace, promítací metody
- 1.11 promítací metody, reprezentace 3D scén, oktantový strom, CSG model
- 1.12 povrchové reprezentace, výpocet viditelnosti
- 1.13 algoritmy na výpocet viditelnosti I
- 1.14 algoritmy na výpocet viditelnosti II
- 2 Obecné informace k předmětu
- 3 Podmínky získání zápočtu
- 4 Otázky ke zkoušce
Témy
úvod, grafický hardware, kreslení v rovine
vektorova a rastrova vystupni zarizeni, displeje, prokladani, palety, urychlovace, kreselni usecky (DDA, Bresenham)
kreslicí algoritmy v rovine (úsecky, krivky, vyplnování)
kruznice a elipsy (Bresenham), kresleni kubicke krivky (diferencni celociselny algoritmus), vyplnovani n-uhelnika, srafovani
vyplnování (souvislá oblast), kreslení písma, anti-aliasing
vyplnovani souvisle oblasti (seminkovy algoritmus, radkove vyplnovani), reprezentace a kresleni pisma, "font-cache", vyhlazovani, vicenasobne vzorkovani (supersampling)
orezávání orezavani usecek pomoci kodu oblasti (Cohen-Sutherland), parametricke orezavani
(Cyrus-Beck, Liang-Barsky), proudove orezavani n-uhelnika (Sutherland-Hodgman)
monochromatické zobrazování, úvod do rozptylování a púltónování
vnimani a zobrazovani sedych odstinu, pultonovani vs. rozptylovani, inkrementalni rastr reprezentovany matici, pravidelny a teckovy rastr, maticove rozptylovani
rozptylování a pultónování, úvod do barevného videní
rozptylovaci techniky: nahodne rozptylovani, metody distribuce chyby, vice vystupnich odstinu, prakticke ukazky, svetelne spektrum, fyziologie a psychologie videni
barevné videní, barevné systémy
vlastnosti a vady barevneho videni, doporuceni pro pouzivani barev, virtualni barevna primitiva XYZ, barevny gamut monitoru, barevne systemy CIE-xy, RGB, CMY(K), HSV, aditivni a subtraktivni skladani barev, prevody RGB<->HSV,
zobrazování barev
true-color zarizeni, barevne palety: univerzalni a adaptovane na konkretni obrazek, vypocet adaptovane palety shlukovou analyzou, [metodou 'octree'], Heckbertovym algoritmem ('median cut'), ruzna kriteria spojovani a rozdelovani barevnych boxu, barevne palety: typy barevnych palet, topologicke palety pro vyhlazovani ('anti-aliasing'), negraficke informace v palete (bitova maska),
barevné palety a jejich speciální pouzití, kódování obrazu, grafické formáty (strucne)
[barevne rozptylovani a pultonovani, barevny tisk,] vice obrazku soucasne ve VideoRAM, animace pomoci palety, RLE kodovani, kvadrantovy strom: kodovani (zdola-nahoru), mnozinove operace s QT, spolecne vetve, linearni ulozeni; 'X-transition list': mnozinove operace; vektorove a rastrove graficke formaty, graficke formaty PCX, Targa, GIF (strucne)
3D grafický systém, lineární transformace, slozitejsí transformace, promítací metody
schema 3D grafickeho systemu, linearni geometricke transformace, maticove transformace, homogenní souradnice, konstrukce slozenych zobrazeni, vzájemný prevod souradných systému, klasifikace linearnich projekci, rovnobezne promitani (Mongeovo, axonometrie, kosouhle) a perspektiva
promítací metody, reprezentace 3D scén, oktantový strom, CSG model
implementace projekcnich transformaci, objemove a povrchove reprezentace 3D scen, bunecny model, rychle zobrazovani bunecneho modelu, oktantovy strom, CSG reprezentace, implementace CSG, test bod x CSG strom, zobrazovani metodou vrhani paprsku (ray-casting)
povrchové reprezentace, výpocet viditelnosti
povrchove reprezentace: VHS(T), okrídlená hrana, Eulerovy operatory, hierarchicky model, algoritmus plovouciho horizontu
algoritmy na výpocet viditelnosti I
Appeluv algoritmus (carova viditelnost), maliruv algoritmus a hloubkove trideni
algoritmy na výpocet viditelnosti II
Z-buffer, Watkinsuv algoritmus (radkovy rozklad), Warnockuv algoritmus (rekurzivni deleni obrazovky), viditelnost pri kresleni "zepredu-dozadu"
Obecné informace k předmětu
- Josef Pelikán Homepage
- Obecné informace k přednášce NPGR003
- Slidy k přednášce NPGR003 ve formátu PDF
- Aktuální informace ke cvičení
- Témata pro zápočtové úlohy
- Výuková knihovna JaGrLib
Podmínky získání zápočtu
JaGrLib
Grafická knihovna, ve které se píšou zápočty
Teoretické úlohy
- Nalezení vstupních podmínek pro algoritmus, V nichž má algoritmus nejhorší paměťové nároky
- např. Hranice pro FloodFill v osmi směrech
Referáty
- student si připraví a odprezentuje referát na cvičení
Otázky ke zkoušce
Zkouška je ústní, dostanete 2 otázky - např.
1. Půltónovaní a rozptylování
2. Rozdělení projekcí
3. Ořezávání, Cyrus-Beck
4. Vyplňování oblastí
5. Barevné systémy
6. Redukce barev
7. Kreslení křivek - obecně + ukázat na kružnici
8. CSG reprezentace
9. Quadrant tree
10. Malířův algoritmus
11. Watkinsnův algoritmus
12. Plovoucí horizont
13. Z-Buffer
...
