Předmět Výp. geometrie a počítačová grafika I (UI / N3034)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu UI / N3034 - Výp. geometrie a počítačová grafika I, Filozoficko-přírodovědecká fakulta, Slezská univerzita v Opavě (SU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Úvod - počítačová grafika, vektorová a rastrová grafika, technické prostředky pro počítačovou grafiku, barvy, barevné modely, aditivní barevný model, subtraktivní barevný model, RGB, RGBA, CMY, CMYK, HSV, HLS, YUV, YCBCR, palety - 3-3-2, 7-12-3, adaptovaná barevná paleta, grafické systémy.2. Obraz a jeho reprezentace, digitalizace, kvantování, vzorkování, Fourierův obraz, dopředná a zpětná Fourierova transformace, Shannonův vzorkovací teorém a frekvenčně omezená funkce, rekonstrukce spojité funkce, alias, antialising, odstranění aliasu, vzorkování s vyšší frekvencí, filtrace, stochastické vzorkování, rozstřesení.3. Reprezentace rastrového obrazu, matice, indexový mód, kvadrantový strom, komprese rastrového obrazu, RLE, Huffmanovo kódování, LZW, fraktální komprese, příklady rastrových formátů, PCX, GIF, PNG, TGA, TIFF, formáty pro animované sekvence MPEG, další formáty, BMP, DICOM, JPEG.4. Počítačová grafika v dvojrozměrném prostoru, rasterizace úsečky, DDA algoritmus, Bresenhamův algoritmus, kresba přerušované čáry, kresba silné čáry, rasterizace kružnice, kresba kružnice pomocí úseček, Bresenhamův algoritmus pro kresbu kružnice, rasterizace elipsy.5. Křivky - vyjádření a základní vlastnosti křivek, modelování křivek, racionální křivky, neracionální křivky, interpolační, aproximační křivky, Fergusonovy kubiky, Bézierovy křivky, algoritmus Casteljau, Béierovy kubiky, B-spline křivky, Coonsova kubika, NURBS křivky, spojitost6. Generování značek, znaků, písmo, písmo čárové, rastrové, problémy s estetickým vzhledem vykresleného textu, oblasti, vyplňování polygonálních oblastí, řádkové vyplňování, vyplňování vzorem, šrafování, vyplňování hranice nakreslené v rastru, 4spojitá, 8spojitá oblast, jednoduché semínkové vyplňování, řádkové semínkové vyplňování, vyplňování rastrové oblasti vzorem, šrafování rastrové oblasti, řádkové vyplňování se seznamem aktivních hran, inverzní vyplňování, vyplňování šablony.7. Transformace okno, formát, ořezávání, ořezávání úsečky, ořezávání s pomocí kódů oblasti, postupné půlení úsečky, parametrické ořezávání, ořezání polygonu, Sutherland-Hodgmanův algoritmus, Weiler-Athertonův algoritmus8. Transformace barev, polotónování, rozptylování, náhodné rozptýlení, maticové rozptýlení, distribuce zaokrouhlovací chyby, barevná paleta9. Mapování, dopředné mapování, zpětné mapování, separabilní operace, převzorkování, konvoluce, geometrické transformace lineární, nelineární, změna rozlišení, interpolace nejbližším sousedem, bilineární interpolace, Parzenovo okno, otáčení diskrétního obrazu, histogram, operace s vyhledávací tabulkou, často používané operace - prahování, ohraničené prahování, gama korekce, ekvalizace.10. Geometrie - afinní prostor, euklidovský prostor, kartézská soustava souřadnic, shodná zobrazení euklidovského prostoru, shodnosti v E2, shodnosti v E3, podobná zobrazení eukleidovského prostoru, změna měřítka a složené transformace, souřadné systémy a transformace, velikost vektoru a vzdálenost dvojice bodů, skalární součin vektorů, vektorový součin vektorů, smíšený součin vektorů, vzdálenost bodu od přímky v rovině, vzdálenost bodu od přímky v prostoru, poloha bodu vůči přímce a úsečce, poloha bodu vůči kružnici a kouli, vzdálenost bodu od roviny, poloha bodu vůči mnohoúhelníku, kružnice zadána třemi body, analytická geometrie.

Získané způsobilosti

Teoretické porozumění tématům obsahového vymezení předmětu. Praktické dovednosti při práci s jednotlivými tématy.

Literatura

Žára, J., Sochor, J. Algoritmy počítačové grafiky. ČVUT Praha, 1993. Hudec, J. Algoritmy počítačové grafiky. Praha, ČVUT, 1997. Egerton, P. A., Hall, W. S. Computer Graphics - Mathematical first steps. Pearson Education, 1999. Drdla, J. Metody modelování křivek a ploch v počítačové geometrii. Olomouc, UP, 1992. Slavík, P. Metody zpracování grafické informace. Praha, ČVUT, 1992. ŽÁRA, J., BENEŠ, B., FENKEL, P. Moderní počítačová grafika. Brno Computer Press, 1998. ISBN 80-7226-049-9.Drs, L. Plochy ve výpočetní technice. Praha, ČVUT, 1984. Poláček, J., Ježek, G., Kopincová, E. Počítačová grafika. Praha, 1991. Drs, L., Ježek, F., Novák, J. Počítačová grafika. Praha, ČVUT, 1995. Granát, L., Selechovský, H. Počítačová grafika. Praha, ČVUT, 1995. Sobota, B. Počítačová grafika a jazyk C. České Budějovice, KOOP, 1995. Skála, V. Světlo, barvy a barevné systémy v počítačové grafice. Praha, ČVUT, 1993.

Požadavky

TInformace týkající se podmínek udělení zápočtu:- Student prezenčního studia píše v rámci cvičení dva zápočtové testy bodované maximálně 30 body za každý test. o 1. test se skládá ze 3 částí:- Část teoretická (10 bodů)- Část početní (10 bodů)- Část praktická (10 bodů)o 2. test se skládá ze 2 částí:- Část teoretická (20 bodů)- Část praktická (10 bodů)o Nutnou podmínkou pro možnost vykonání testu je přihlášení na příslušný termín konání zápočtového testu na stránkách: http://axpsu.fpf.slu.cz/~cie10ui/index.php.- V rámci semestru mohou studenti získat prémiové body (maximálně však 10 bodů) za odevzdání praktické úlohy v den konání cvičení, na kterém byla úloha zadána nebo za řešení složitější početní úlohy. - Každý student zpracovává zadaný projekt, který je ohodnocen maximálně 30 body.o Odevzdání projektu je nutnou podmínkou pro udělení zápočtu.o Na vybraný projekt se mohou přihlásit nejvýše dva studenti prezenčního studia druhý týden příslušného semestru akademického roku a to na stránkách: http://axpsu.fpf.slu.cz/~cie10ui/index.php.o Nejzazší termín odevzdání projektu je zápočtový týden příslušného semestru. Za každý další započatý týden se maximální počet bodů, které student může za projekt získat, snižuje o 50 procent.o Součástí projektu je i uživatelská příručka, kde jsou popsány použité postupy, algoritmy.- Pro udělení zápočtu je nutné celkem získat (2 testy + projekt) 55 bodů.Informace týkající se zkoušky: - Ze zkouškové písemky je možné získat 70 bodů. o Pro úspěšné vykonání je potřeba získat minimálně 35 bodů. - Známka je stanovena součtem bodů za zkoušku a bodů, které student získal v rámci semestru. - Stupnice:Hodnocení BodyA 160 147B 146 133C 132 119D 118 105E 104 91F 90 0

Garant

RNDr. Luděk CIENCIALA, Ph.D.

Vyučující

RNDr. Luděk CIENCIALA, Ph.D.RNDr. Luděk CIENCIALA, Ph.D.