Napredna računalniška grafika (FRI)

Visokošolski učitelji: Marolt Matija
Število kreditnih točk: 6
Semester izvajanja: zimski
Koda predmeta: 63553



Opis predmeta

Vsebina:

Predavanja:

3D modeliranje

  • poligonske mreže, večločljivostne mreže, poenostavitve, optimizacija
  • parametrične ploskve, pretvorba v poligone
  • implicitne ploskve in polne predstavitve
  • točkovne predstavitve, pretvorba v ploskovne

Upodabljanje

  • osnove fotometrije in radiometrije, osvetljevanje, odsevanje
  • napredni modeli osvetljevanja in odsevanja, BRDF, podpovršinsko razprševanje
  • globalna osvetlitev: enačba upodabljanja, modeli za reševanje
  • Monte Carlo sledenje poti, Metropolis light transport, pomnenje obsevanosti, mapiranje fotonov
  • nefotorealistično upodabljanje
  • upodabljanje s slikami

Animacija

  • interpolacija, kinematika
  • zajem gibanja: urejanje gibanja, predelava gibanja, iskanje, segmentacija in klasifikacija
  • dinamika: sistemi delcev in vzmeti, animacija tekočin, toga telesa, mehka telesa
  • simulacija množic
  • obrazna animacija

Znanstvena vizualizacija

  • upodabljanje s konturami in izoploskvami
  • metanje žarkov za volumetrično upodabljanje
  • upodabljanje v prostoru predmetov
  • vizualizacija vektorskih polj, tekočin, advekcija tekstur

Vaje:

  • Laboratorijski projekti, na katerih študenti implementirajo lastne rešitve za vizualizacijo in animacijo 3D predmetov.

Cilji in kompetence:

Cilj predmeta je, da študenti razumejo matematične in fizikalne aspekte in algoritme, ki so podlaga modernih pristopov v računalniški grafiki (teoretična podlaga), ter da jih znajo aplicirati v svoje programske rešitve (praksa).

Študenti bodo pridobili naslednje kompetence:

  • Zmožnost kritičnega, analitičnega in sintetičnega razmišljanja
  • Zmožnost definiranja, razumevanja in reševanja ustvarjalnih profesionalnih izzivov v računalništvu in informatiki
  • Sposobnost profesionalnega komuniciranja v materinem in tujem jeziku
  • Sposobnost uporabe pridobljenega znanja za reševanje tehničnih in znanstvenih problemov v računalništvu; sposobnost nadgrajevanja pridobljenega znanja.
  • Kompetence na področju računalništva in informatike, ki omogočajo nadaljevanje študija na tretji stopnji.

Predvideni študijski rezultati:

Znanje in razumevanje: Poznavanje algoritmov in metodologij za uporabo in razvoj naprednih sistemov za 3D upodabljanje in animacijo.

Uporaba: Razvoj lastnih grafičnih programov za upodabljanje, animacijo in simulacijo.

Refleksija: Spoznavanje in razumevanje uglašenosti med teorijo in njeno aplikacijo na konkretnih primerih s področja računalniške grafike.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:

Reševanje drugih konceptualno sorodnih problemov na osnovi algoritmov računalniške grafike.

Metode poučevanja in učenja:

Predavanja s praktičnimi demonstracijami, izvajanje laboratorijskega projekta pod mentorstvom asistenta.





Gradiva

  1. Matt Phar and Greg Humphreys:Physically Based Rendering: From Theory To Implementation. Morgan Kaufmann, Second Edition, 2010
  2. Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy:Polygon Mesh Processing.CRC Press, 2010
  3. Rick Parent: Computer Animation: Algorithms and Techniques. Morgan Kaufmann, 3. edition 2012.
  4. John Hughes , Andries van Dam, Morgan McGuire, David F. Sklar, James D. Foley, Steven K. Feiner, Kurt Akeley: Computer Graphics: Principles and Practice. Addison-Wesley Professional; 3. edition, 2013



Študiji na katerih se predmet izvaja

  • 2 letnik - 2. stopnja - Multimedija