Základy počítačové grafiky - ZPG Prof.Ing.Václav Skala, CSc. e-mail:skala@kiv.zcu.cz SUBJ: ZPG http://iason.zcu.cz/~skala

Základy počítačové grafiky - ZPG Formální náležitosti, další informace viz http://iason.zcu.cz/~skala/zpg.htm Doporučuje se sledovat ZPG - NEWS další informace na: http://herakles.zcu.cz

ZPG - přednášky & cvičení přednášky UP 104 pondělí 7:30 - 10:05 nepovinné , avšak doporučené cvičení UL 407 úterý & středa & čtvrtek účast nepovinná, avšak doporučená a sledována - nemá vliv na hodnocení cvičící: Doc.I.Kolingerová, Ing.T.Hlavatý, Ing.M.Čermák, Ing.R.Sviták, Ing.M.Franc,Ing.P.Maur

ZPG - kritéria & hodnocení Celkem lze obdržet: max. 5 x 100 bodů z úloh pozdní odevzdání – NULA bodů za úlohu max. 200 bodů z semestrálního testu získání zápočtu: z testu min. 100 bodů min. 450 bodů z testu a jednotlivých úloh max. 400 bodů ze zkoušky

ZPG - kritéria & hodnocení Výborně - alespoň 801 bodů včetně Velmi dobře – 601 bodů včetně Dobře – 501 bodů včetně Neprospěl – méně než 500 bodů včetně

ZPG - kritéria & hodnocení Opisování, resp. poskytování informací k opisování bude u všech případů řešeno okamžitým ukončením zkoušky a hodnocením NEPROSPĚL u všech zúčastněných a pro všechny termíny v daném akademickém roce

ZPG - kritéria & hodnocení Úlohy jsou zadávány výhradně na cvičení Všechny úlohy musí být odevzdány v odpovídající kvalitě i při hodnocení NULA bodů V případě nemoci, úrazu a o výjimkách apod. rozhoduje cvičící

ZPG – termíny úloh Zadání úloh, odevzdání cca 14 dní po zadání 2.týden SEMESTRÁLNÍ TEST – 12.týden , tj.9.5.2002

ZPG - zkoušky 16.5. 16:40 čtvrtek 17.5. 14:00 pátek – ústní v sobotu 24.6. pondělí 27.6. čtvrtek 28.6. pátek – ústní v sobotu Neomluvená neúčast se hodnotí NEPROSPĚL

ZPG - přednášky I 1. Vymezení oblasti počítačové grafiky, vizualizace dat, vstupní/výstupní zařízení, hardwarové prostředky počítačové grafiky. Algoritmy a jejich složitost, matematicky aparát pro počítačovou grafiku, homogenní souřadnice a jejich geometrická interpretace - kap.1. 2. Úvod do OpenGL, I/O příkazy, základní instrukce, GLUT - kap.2. + 3.

ZPG - přednášky II 3. I/O příkazy, geometrické transformace I - kap.3. + 4. 4. Geometrické transformace II - kap.4. 5. Promítání, pozice kamery, rovinné projekce - kap.5. Barevné systémy, modely osvětlení a metody stínování, metoda sledování paprsku a radiační metoda - kap.6.

ZPG - přednášky III 6. Metody ořezávání v E2 a E3, řešení viditelnosti - kap.7. Datové struktury v počítačové grafice, hierarchické modely, objekty - kap.8. 7. Textury a bitové mapy - kap.9.

ZPG - přednášky IV 8. Křivky a plochy v počítačové grafice I - kap.10. 9. Křivky a plochy v počítačové grafice II - kap.10. 10. Procedurální metody - particles, rekurzivní metody a fraktály - kap.11.

ZPG - přednášky V 10. Vizualizace dat - geometrie a data, výšková pole a iso-čáry, zobrazování povrchů a skalárních polí, zobrazování vektorových polí, tenzorových polí- kap.12. 11. Základní algoritmy pro kreslení úseček a kružnic, algoritmy šrafování a plnění, základní metody ořezávání v E2 a v E3, množinové operace s n- úhelníky 12. Přednášky doplňující profil oboru počítačové grafiky a vizualizace dat

ZPG - povinná literatura I Angel,E: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with OpenGL by Edward Angel, Addison Wesley, 2001 Skala,V.: Světlo, barvy a barevné systémy v počítačové grafice, ACADEMIA

ZPG - povinná literatura II Drs, Všetečka: Objektivem počítače, SNTL Skala,V.: Algoritmy počítačové grafiky I-III, skripta ZČU resp. Základy počítačové grafiky I - II, skripta ZČU

ZPG - doporučená literatura Watt,A.: 3D Computer Graphics, Addison Wesley, 2000 Hill,F.S.: Computer Graphics Using OpenGL, Prentice Hall, 2001 Jones,H.: Computer Graphics through key Mathematics, Springer Verlag, 2001 Ammeraal,L.: Programming Principles in Computer Graphics, John Wiley, 1992

ZPG - doporučená literatura Computer Graphics: Principles and Practice, Second Edition in C by James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner and John F. Hughes Addison-Wesley, 1998 Anand,V.B.: Computer Graphics and Geometric Modeling for Engineers, John Wiley&Sons, 1993 OpenGL Programming Guide, SGI - kopie v laboratoři k dispozici, resp. zájemci si mohou namnožit.

ZPG - cvičení Přečíst laboratorní řád Vstup pouze po zaregistrování JIS kartou a po přezutí V laboratoři UL407 se realizují pouze úlohy ZPG, VAM, MHS, GSVD zadané vyučujícími Ostatní povinnosti sdělí cvičící

Obor studia: Počítačová grafika a vizualizace dat Povinné předměty (prerekvizity neuvedeny): APG, VAM, GSVD, PPR, MHS Alespoň jeden předmět z: RKO, GKM Neoficiální prerekvizity pro státní zkoušku: studium v zahraničí alespoň 1 semestr účast na mezinárodní konferenci WSCG - únor 2003

Socrates 2002/2003 Informace viz International Office Očekávaná podpora 450 EUR/měsíc V případě splnění podmínek možnost získání 10 kreditů v rámci předmětu ZPX

TEST představivosti Představte si krychli visící za vrchol na niti a nakreslete ji! Nekreslete krychli v „základní“ poloze Jaký tvar uvidíte, pokud takto „zavěšená“ krychle rotuje? (osa rotace je ztotožněná s nití) To co vidíte je hranice skutečná?

TEST představivosti Co je průnikem tří válců, jejichž osy jsou navzájem ortogonální? Jak vypadá těleso, jehož nárys půdorys, bokorysy, pohled ze zadu a ze spodu má tvar

TEST schopnosti algoritmizovat Napište algoritmus pro vykreslení úplného grafu pro N bodů, které jsou na kružnici Není akceptovatelné řešení, kdy se pro zvolený bod nakreslí všechny ostatní spojnice Příkazy: MoveTo(x,y) DrawTo(x,y) Jaká je algoritmická složitost - jak je vyjádřena?

Algoritmy a jejich složitost Deterministický algoritmus je proces, který pro specifikované vlastnosti množin dat určí jednoznačný výsledek v historicky krátké době Složitost se vyjadřuje pomocí O(f(n)), kde f(n) je funkce ohraničující chování algoritmu pro nn0 . Jde tedy o asymptotické chování pro n

Algoritmy a jejich složitost Určuje se složitost časová, paměťové nároky, složitost předzpracování V uvažovaných aplikacích budeme zkoumat chování algoritmů pro n0  n  n1 kde n0 , n1 je řádově 104 – 107 elementů

Algoritmy a jejich složitost Kontrolní otázky: Jaká je algoritmická složitost výpočtu diskrétní kosinové transformace daná (zjednodušeně) vzorcem Jaká je algoritmická složitost výpočtu faktoriálu N! = N* (N-1)! Jaká je složitost algoritmu pro vykreslení úplného grafu pro N bodů?