Računalniška grafika in tehnologija iger

Opis predmeta

Predavanja:

Uvod.
Matematične osnove.
Afine transformacije, koordinatni sistemi. Homogene koordinate. Projekcije.
Predstavitve predmetov: poligoni, deljene ploskve, parametrične krivulje. Hierarhije.
Lokalno osvetljevanje in senčenje.
Teksture.
Grafični cevovod: izločanje in rezanje, rasterizacija, z-buffer.
Senčilniki
Detekcija trkov.
Metode razdelitve prostora.
Barve.
Globalno upodabljanje: sledenje žarka.

Vaje:

Laboratorijski projekt izdelave interaktivne igre. Na vajah podan uvod v OpenGL in Unity in samostojno delo na projektih z zaključno predstavitvijo študentov.

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je študentom predstaviti programsko in algoritmično ozadje računalniške grafike in iger. Študenti bodo pridobili naslednje kompetence:

– razumevanje in reševanje izzivov na področju računalništva in informatike;

– uporabo znanja za samostojno delo pri reševanju tehničnih in znanstvenih problemov na področju računalništva in informatike; sposobnost nadgradnje znanj;

– sposobnost samostojnega izvajanja manj in bolj zahtevnih inženirskih in organizacijskih nalog na ožjih področjih in samostojno reševanje dobro definiranih nalog na področju računalništva in informatike;

– sposobnost samostojnega razvoja 3D interaktivnih grafičnih aplikacij in iger.

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 matematično ozadje osnovnih algoritmov v računalniški grafiki

– poznal različne načine predstavitve 3D predmetov

– razumel delovanje posameznih faz grafičnega cevovoda

– razumel osnove optimizacijskih tehnik potrebnih za doseganje interaktivnosti v grafičnih aplikacijah

– razumel principe nizkonivojskega in visokonivojskega programiranje 3D grafičnih aplikacij

– sposoben implementirati interaktivno 3D grafično aplikacijo in igro z uporabo nizkonivojskih ali visokonivojskih programskih knjižnic.

Reference nosilca

1. LESAR, Žiga, BOHAK, Ciril, MAROLT, Matija. Evaluation of angiogram visualization methods for fast and reliable aneurysm diagnosis. Medical imaging 2015 : image perception, observer performance, and technology assessment : 25-26 February 2015, Orlando, Florida, United States.

2. BOHAK, Ciril, SODJA, Anže, MAROLT, Matija, MITROVIĆ, Uroš, PERNUŠ, Franjo. Fast segmentation, conversion and rendering of volumetric data using GPU. IWSSIP 2014 : proceedings, (International Conference on Systems, Signals, and Image Processing (Print), ISSN 2157-8672), 2014, str. 239-242.

3. MAROLT, Matija. A connectionist approach to automatic transcription of polyphonic piano music. IEEE trans. multimedia. [Print ed.], str. 439-449, ilustr. [COBISS.SI-ID 4203860]

4. MAROLT, Matija. A mid-level representation for melody-based retrieval in audio collections. IEEE trans. multimedia. [Print ed.], Dec. 2008, vol. 10, no. 8, str. 1617-1625, ilustr. [COBISS.SI-ID 6908756]

5. PESEK, Matevž, LEONARDIS, Aleš, MAROLT, Matija. Robust real-time music transcription with a compositional hierarchical model. PloS one, ISSN 1932-6203, Jan. 2017, vol. 12, no. 1, str. 1-21 [COBISS.SI-ID 1537322179]

Celotna bibliografija je dostopna na SICRISu:

http://sicris.izum.si/search/rsr.aspx?lang=slv&id=8948.

Temeljni viri in literatura

Nikola Guid: Računalniška grafika. Univerza v Mariboru, FERI.
D. Hearn, M.P. Baker: Computer Graphics with OpenGL, Pearson Prentice Hall, NJ USA.
D.H. Eberly: 3D Game Engine Design, Morgan Kaufman Publishers, CA USA.