Napredna računalniška grafika

Opis predmeta

Predavanja:

3D predstavitve

  1. polna telesa, CSG, B-Reps
  2. voksli, posredno upodabljanje, volumetrično upodabljanje
  3. točkovne predstavitve, pretvorba v ploskovne

Upodabljanje

  1. osnove fotometrije in radiometrije, osvetljevanje, odsevanje
  2. napredni modeli osvetljevanja in odsevanja, BRDF, podpovršinsko razprševanje
  3. globalna osvetlitev: enačba upodabljanja, modeli za reševanje
  4. Monte Carlo sledenje poti, Metropolis light transport, mapiranje fotonov

Animacija

  1. interpolacija, kinematika
  2. zajem gibanja, urejanje gibanja, predelava gibanja
  3. dinamika: sistemi delcev in vzmeti, animacija tekočin, toga telesa, mehka telesa
  4. simulacija množic
  5. obrazna animacija

Vaje:

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

Predmet učimo na programih

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.

Metode poučevanja in učenja

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

Predvideni študijski rezultati

Po uspešnem zaključku tega predmeta bo študent:

– razumel delovanj metod neposredne in posredne rekonstrukcije in upodabljanja 3D predmetov

– poznal osnove radiometrije in fotometrije

– razumel delovanje metod za fotorealistično upodabljanje

– razumel in uporabljal verjetnostne metode za numerično integracijo

– razumel in uporabljal metode za numerično reševanje navadnih diferencialnih enačb

– razumel delovanje različnih vrst animacijskih algoritmov

– sposoben analizirati in implementirati napredne metode računalniške grafike na podlagi znanstvene literature

Temeljni viri in literatura

  1. Matt Phar and Greg Humphreys: Physically Based Rendering: From Theory To Implementation. Morgan Kaufmann, Second Edition, 2010
  2. Rick Parent: Computer Animation: Algorithms and Techniques. Morgan Kaufmann, 3. edition 2012.
  3. 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

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411