Computer graphics
General data
Course ID: | 1000-135GK |
Erasmus code / ISCED: |
11.1
|
Course title: | Computer graphics |
Name in Polish: | Grafika komputerowa |
Organizational unit: | Faculty of Mathematics, Informatics, and Mechanics |
Course groups: |
(in Polish) Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka Elective courses for 2nd stage studies in Mathematics Elective courses for Computer Science |
ECTS credit allocation (and other scores): |
6.00
|
Language: | English |
Type of course: | elective courses |
Short description: |
Our aim is to introduce the students to basic algorithms and data structures used in computer graphics. These include basic raster graphics algorithms, two- and three-dimensional geometry, elements of computational geometry, geometric modelling, visibility algorithms and illumination models. |
Full description: |
(in Polish) Podstawowe algorytmy grafiki rastrowej: algorytmy Bresenhama rysowania odcinków i okręgów, oraz rysowania innych krzywych i wypełniania wielokątów. Algorytmy obcinania odcinków (Sutherlanda-Cohena, Lianga-Barsky'ego) oraz wielokątów (Sutherlanda-Hodgmana, Weilera-Athertona). (2 wykłady) Elementy geometrii afinicznej: współrzędne kartezjańskie, jednorodne i barycentryczne, przekształcenia afiniczne, zmiany układu współrędnych. Rzuty równoległe i perspektywiczne. Stereoskopia (1--2 wykłady). Elementy modelowania geometrycznego: krzywe i powierzchnie Beziera i B-sklejane, krzywe i powierzchnie NURBS. Powierzchnie rozpinane. Powierzchnie i bryły zakreślane. Niejawna reprezentacja powierzchni. (3--4 wykłady) Reprezentacje obiektów trójwymiarowych: wielościany, bryły reprezentowane niejawnie. Konstrukcyjna geometria brył. Hierarchiczny opis scen. (1--2 wykłady) Drzewa binarne, czwórkowe i ósemkowe. Drzewa binarnego podziału przestrzeni. Zastosowania drzew w zadaniach geometrii obliczeniowej. (1--2 wykłady) Algorytmy rozstrzygania widoczności i wyznaczania cieni. Klasyfikacje algorytmow widoczności. Wybrane algorytmy przestrzeni danych i przestrzeni obrazu. (2 wykłady) Heurystyczne modele oświetlenia: bezkierunkowego, Lamberta i Phonga. Metody Gourauda i Phonga cieniowania trójkątów. Tekstura odkształceń. (1 wykład) Śledzenie promieni. Zasada działania algorytmu. Metody wyznaczania przecięć promieni z obiektami. Techniki przyspieszające. Połączenie z konstrukcyjną geometrią brył. Antyaliasing. Symulacja głębi ostrości. Układy cząsteczek. (2--3 wykłady) |
Bibliography: |
- D. Hearn, M.P. Baker, Computer graphics, Prentice Hall, 1994. |
Learning outcomes: |
(in Polish) Wiedza i umiejętności: 1. zna podstawowe pojęcia związane z rastrową reprezentacją obrazów. 2. zna podstawowe fakty z geometrii, istotne dla tworzenia płaskich obrazów obiektów trójwymiarowych (współrzędne kartezjańskie, barycentryczne i jednorodne, przekształcenia afiniczne, rzutowanie). 3. zna podstawowe sposoby reprezentowania obiektów używanych jako modele przedmiotów przedstawianych na obrazach (m.in. krzywe, powierzchnie, bryły, obiekty o wymiarze ułamkowym, obiekty o nieokreślonej powierzchni) oraz sposoby budowania modeli obiektów złożonych z obiektów prostszych (operacje Eulerowskie, konstrukcyjna geometria brył). 4. zna podstawowe modele oświetlenia powierzchni (w tym modele Lamberta i Phonga), najczęściej stosowane w grafice komputerowej, 5. zna podstawowe algorytmy tworzenia obrazów, w tym metody określania widoczności, wyznaczania cieni oraz odbić zwierciadlanych. 6. umie stosować zdobytą na wykładzie wiedzę podczas pisania własnych programów generujących grafikę, w szczególności dobrać właściwe struktury danych i algorytmy do przedstawianych na obrazie obiektów. 7. zna triki umożliwiające osiąganie rozmaitych efektów na obrazach kosztem tańszym niż przez tworzenie dokładnego modelu matematycznego obrazowanych zjawisk. Kompetencje społeczne: 1. rozumie podstawowe algorytmy używane w dostępnych pakietach oprogramowania, a także ograniczenia w tworzeniu grafiki. 2. umie się porozumieć z artysta - grafikiem nie mającym wykształcenia informatycznego, podczas wspólnej pracy nad projektami graficznymi. |
Assessment methods and assessment criteria: |
(in Polish) Ćwiczenia są zaliczane na podstawie udziału w zajęciach i projektu programistycznego - napisanej samodzielnie aplikacji OpenGL-a o poziomie trudności dostosowanym indywidualnie do uczestnika zajęć. Przedmiot kończy się egzaminem ustnym. |
Classes in period "Winter semester 2023/24" (past)
Time span: | 2023-10-01 - 2024-01-28 |
Navigate to timetable
MO TU WYK
CW
LAB
W TH FR CW
LAB
|
Type of class: |
Classes, 15 hours
Lab, 15 hours
Lecture, 30 hours
|
|
Coordinators: | Przemysław Kiciak | |
Group instructors: | Przemysław Kiciak | |
Students list: | (inaccessible to you) | |
Examination: | Examination |
Classes in period "Winter semester 2024/25" (future)
Time span: | 2024-10-01 - 2025-01-26 |
Navigate to timetable
MO TU W TH FR |
Type of class: |
Classes, 15 hours
Lab, 15 hours
Lecture, 30 hours
|
|
Coordinators: | Przemysław Kiciak | |
Group instructors: | Przemysław Kiciak | |
Students list: | (inaccessible to you) | |
Examination: | Examination |
Copyright by University of Warsaw.