Division of Geometry

Bohdal

Profesionálny grafický softvér (2)

Kód: 1-MAT-830/15

Priebežné hodnotenie: samostatná práca

Cieľ: Naučiť študentov pokročilejšej práci v grafických programoch Gimp, Inkscape a Blender.

Osnova predmetu:

  1. Využitie "vektorových" prvkov (cesty, výbery, plugin gfig) pri kreslení obrázkov v Gimpe.
  2. Tvorba jednoduchej animácie v programe Gimp.
  3. Prehľad najzaujímavejších rozšírení (pluginov) Gimpu. Príklad inštalácie nového rozšírenia.
  4. Použitie efektov ciest v programe Inkscape.
  5. Využitie editoru filtrov a prehľad najzaujímavejších filtrov a rozšírení v Inkscape.
  6. Pokročilá práca s dlaždicovými klonmi Inkscapu.
  7. Pokročilejšia práca pri editovaní sietí objektov v programe Blender.
  8. Význam osvetlenia a práca so svetlami v programe Blender.
  9. Materiály a textúry v Blenderi - pokročilejšie nastavenia.
  10. Animácia pomocou kostí, inverznej kinematiky a využitie kriviek pri animáciach v Blenderi.
  11. Úvod do fyziky a časticových systémov v Blenderi, príklad jednoduchého použitia.
  12. Tvorba hier v Blenderi.

Spôsob hodnotenia:

Podmienkou na udelenie hodnotenia A až E je pracovať na projektoch (každý zaberie približne 1/2 až 1 hod. práce) a pravidelne ich (do dvoch týždňov od zadania) odovzdať/prezentovať na cvičení. Jeden krát je povolené úlohu odovzdať emailom, ak vám náhodou choroba alebo iná udalosť znemožní prísť na cvičenie. Ďalšie úlohy odovzdané emailom nebudú akceptované. Pri neodovzdaní niektorej z úloh získate 1 stratový bod, pri oneskoronom odovzdaní (viac ako 2 týždne od zadania), alebo ak odovzdaná úloha nemá dostatočnú úroveň získate 1/2 stratového bodu. Úlohy sa zadávajú po každej prednáške, posledná dva týždne pred koncom semestra. Úlohy odovzdané po konci semestra nebudú brané do úvahy. Výsledna známka sa vypočíta tak, že z hodnotenia A sú odpočítané všetky vaše stratové body. V najhoršom prípade sa ale môže stať, že počet vašich stratových bodov bude viac ako 4, a v tom prípade vaša výsledná známka bude Fx.

Literatúra:

GIMP:
CZ Jakub Steiner: GIMP - ilustrovaný průvodce, Neokortex, 2000
CZ Josef Vybíral: GIMP Uživatelská příručka, Computer Press, 2004
CZ Lubomír Čevela: Digitální fotografie v programu GIMP, Computer Press, 2010
EN Carey Bunks: Grokking the GIMP
EN Tavmjong Bah: Inkscape - Guide to a Vector Drawing Program
Inkscape:
EN Bethany Hiitola: Inkscape Beginner's Guide, Packt Publishing, 2012
EN Bethany Hiitola: Inkscape 0.48 Essentials for Web Designers, Packt Publishing, 2012
EN Mihaela Jurkovic, Rigel Di Scala: Inkscape 0.48 Illustrator's Cookbook, Packt Publishing, 2011
CZ Petr Šimčík: Inkscape – Praktický průvodce tvorbou vektorové grafiky, Computer Press, 2013
Blender:
CZ Pavel Pokorný: Blender - Naučte se 3D grafiku, BEN - technická literatura, 2009
EN Ton Roosendaal: Official Blender 2.3 Guide, No Starch Press, 2004; Online verzia tu
EN Roland Hess: Essential Blender, O'Reilly Media, 2007
EN Carsten Wartmann: Blender Book, No Starch Press, 2nd edition, 2009
EN Tony Mullen: Introducing Character Animation with Blender, Sybex, 2007

Užitočné odkazy:

  • GIMP - odkazy na stiahnutie, dokumentáciu a tutoriály k bitmapovému kresliacemu nástroju GIMP
  • Inkscape - stránky na stiahnutie, dokumentáciu a návody pre program na tvorbu vektorovej grafiky
  • Blender - modelovanie 3d objektov, odkazy na dokumentáciu, (video)tutoriály, galériu a filmy vytvorené v programe Blender

Profesionálny grafický softvér (1)

Kód: 1-MAT-760/15

Priebežné hodnotenie: samostatná práca

Cieľ: Naučiť študentov základom práce v grafických programoch Gimp, Inkscape a Blender.

Osnova predmetu:

  1. Zoznámenie sa s pracovným prostredím programu GIMP.
  2. Tvorba jednoduchej grafiky s použitím základných nástrojov.
  3. Úpravy fotografií v programe Gimp.
  4. Zoznámenie sa s pracovným prostredím Inkscape - programu pre tvorbu vektorovej grafiky.
  5. Použitie základných nástrojov pre vytvorenie jednoduchého vektorového obrázku.
  6. Blender - program pre modelovanie 3d objektov. Zoznámenie sa s jeho prostredím.
  7. Vytvorenie jednoduchých objektov a ich editácia v programe Blender.
  8. Aplikovanie materiálov a textúr na objekty, renderovanie (vykreslenie) scény.
  9. Jednoduchá animácia v Blenderi.

Spôsob hodnotenia:

Podmienkou na udelenie hodnotenia A až E je pracovať na projektoch (každý zaberie približne 1/2 až 1 hod. práce) a pravidelne ich (do dvoch týždňov od zadania) odovzdať/prezentovať na cvičení. Jeden krát je povolené úlohu odovzdať emailom, ak vám náhodou choroba alebo iná udalosť znemožní prísť na cvičenie. Ďalšie úlohy odovzdané emailom nebudú akceptované. Pri neodovzdaní niektorej z úloh získate 1 stratový bod, pri oneskoronom odovzdaní (viac ako 2 týždne od zadania), alebo ak odovzdaná úloha nemá dostatočnú úroveň získate 1/2 stratového bodu. Úlohy sa zadávajú po každej prednáške, posledná dva týždne pred koncom semestra. Úlohy odovzdané po konci semestra nebudú brané do úvahy. Výsledna známka sa vypočíta tak, že z hodnotenia A sú odpočítané všetky vaše stratové body. V najhoršom prípade sa ale môže stať, že počet vašich stratových bodov bude viac ako 4, a v tom prípade vaša výsledná známka bude Fx.

Literatúra:

GIMP:
CZ Jakub Steiner: GIMP - ilustrovaný průvodce, Neokortex, 2000
CZ Josef Vybíral: GIMP Uživatelská příručka, Computer Press, 2008
CZ Lubomír Čevela: Digitální fotografie v programu GIMP, Computer Press, 2012
CZ Petr Němec: GIMP 2.8 (Uživatelská příručka pro začínající grafiky), Computer Press, 2013
EN Carey Bunks: Grokking the GIMP
EN Tavmjong Bah: Inkscape - Guide to a Vector Drawing Program
Inkscape:
EN Bethany Hiitola: Inkscape Beginner's Guide, Packt Publishing, 2012
EN Bethany Hiitola: Inkscape 0.48 Essentials for Web Designers, Packt Publishing, 2012
EN Mihaela Jurkovic, Rigel Di Scala: Inkscape 0.48 Illustrator's Cookbook, Packt Publishing, 2011
CZ Petr Šimčík: Inkscape – Praktický průvodce tvorbou vektorové grafiky, Computer Press, 2013
Blender:
CZ Pavel Pokorný: Blender - Naučte se 3D grafiku, BEN - technická literatura, 2009
EN Ton Roosendaal: Official Blender 2.3 Guide, No Starch Press, 2004; Online verzia tu
EN Roland Hess: Essential Blender, O'Reilly Media, 2007
EN Carsten Wartmann: Blender Book, No Starch Press, 2nd edition, 2009
EN Tony Mullen: Introducing Character Animation with Blender, Sybex, 2007

Užitočné odkazy:

  • GIMP - odkazy na stiahnutie, dokumentáciu a tutoriály k bitmapovému kresliacemu nástroju GIMP
  • Inkscape - stránky na stiahnutie, dokumentáciu a návody pre program na tvorbu vektorovej grafiky
  • Blender - modelovanie 3d objektov, odkazy na dokumentáciu, (video)tutoriály, galériu a filmy vytvorené v programe Blender

Počítačová grafika (1)

Kód: 2-MPG-101/00

Priebežné hodnotenie: Práca na projektoch cvičenia

Záverečné hodnotenie: Písomná a ústna skúška

Výsledky vzdelávania: Študenti nadobudnú poznatky o algoritmických riešeniach základných problémov počítačovej grafiky.

Osnova predmetu:

  1. Úvodné informácie
  2. Transformácie v 2D a 3D
  3. Otáčanie v 3D a kvaternióny
  4. Reprezentácie 3D objektov
  5. Určovanie viditeľného povrchu
  6. Projekcie (stredové a rovnobežné premietanie)
  7. Výpočet prienikov
  8. Orezávanie
  9. Rasterizácia a vypĺňanie oblastí
  10. Antialiasing
  11. Zobrazovací kanál

Cvičenie zabezpečuje Mgr. Marcel Makovník. Ďalšie informácie nájdete na webstránke cvičenia.

Literatúra:

SK Ružický E., Ferko A.: Počítačová grafika a spracovanie obrazu, Bratislava: Sapientia, 1995
CZ Žára J., Beneš B., Felkel P.: Moderní počítačová grafika, Computer Press, 1998
EN Watt A.: 3D computer graphics (3rd edition), Addison Wesley, 1999
EN Schneider P., Eberly D.: Geometric Tools for Computer Graphics, Morgan Kaufmann, 2003
EN Hearn D., Baker M, Carithers, W.: Computer Graphics with Open GL (4th Edition), Pearson, 2010
EN Sederberg T.: Computer Aided Geometric Design, Brigham Young University, 2012
EN Angel E., Shreiner D.: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with WebGL (8th Edition), Pearson, 2020

Doplňujúce materiály k prednáškam:

Ďalšia doporučená študijná literatúra:

Študijný materál a poznámky dr. J. Chalmovianskej (pdf + txt):

  1. Afinné transformácie
  2. Modelovanie a reprezentácia 3D objektov
  3. Určovanie viditeľného povrchu
  4. Projekcie (premietanie) (txt)
  5. Výpočet prienikov
  6. Orezávanie
  7. Rasterizácia (txt)
  8. Antialiasing (txt), antialiasing (sken)
  9. Zobrazovací kanál

Poznámky doc. V. Zaťka (pdf):

  1. Nevyhnutná geometria
  2. Prehľad reprezentácií geometrických objektov
  3. Zobrazovací kanál
  4. Rasterizácia
  5. Vypĺňanie
  6. Orezávanie úsečky
  7. Viditeľnosť

Zaujímavé videá:

  • Visualizing quaternions - séria krátkych a pútavých videí, ktoré graficky znázorňujú použitie kvaterniónov pri otáčaní v 3D a stereografickej projekcii
  • Gimbal lock - vysvetlenie vzniku javu Gimbal lock (obmedzenie stupňov voľnosti) pri rotácii objektov pomocou Eulerovych uhlov

Užitočné webstránky:

  • Počítačová grafika - výučbové webstránky od Mgr. Kristíny Vojtovej
  • Introduction to Computing - poznámky ku kurzu o modelovaní objektov splajnami a polygonálymi sieťami
  • Hyperfun - webstránky venované modelovaniu objektov pomocou implicitných funkcií - FRep
  • Shadertoy - nechajte sa inšpirovať a zostavte si, či zdieľajte svoje najlepšie shadery
  • ImplicitCAD, OpenSCAD - vymodelujte si objekt pomocou implicitných funkcií

Zdrojové kódy vybraných algoritmov (.py):

Procedurálne modelovanie

Kód: 2-MPG-211/15

Priebežné hodnotenie: samostatná práca

Cieľ: Oboznámiť s filozofiou procedurálneho modelovania a predstaviť rôzne grafické metódy z pohľadu procedurálneho modelovania.

Osnova predmetu:

Témy na samostatné projekty:

  • Naprogramovať viacero generátorov kvázináhodných čísel (Halton, Van der Corput, Hammersley) a vizuálne ich porovnať (pomocou 2D alebo 3D bodov s náhodnými súradnicami) s interným generátorom a ďalším naprogramovaným LCG.
  • Vykresliť 2D textúru vytvorenú pomocou turbulencie a Perlinovho šumu. Použite napr. charakteristickú funkciu pre mramor alebo drevo.
  • Vytvoriť obrázok pomocou difúzne ohraničenej agregácie (DLA). Využite fraktálny Brownov pohyb (fBM) vypočítaný pomocou súčtu oktáv šumu.
  • Vykresliť vzory pomocou Grayovho-Scottovho modelu reakčnej difúzie v 2D s aspoň dvomi morfogénmi.
  • Vykresliť papraď alebo inú rastlinu pomocou stochastického IFS. Použite matice základných transformácií (rotácia, posunutie, škálovanie, skosenie) a pridajte do niektorej z nich náhodnú zmenu (číslo). Vynásobte ich a použite ich ako affinnú transformáciu pre generovanie IFS.
  • Vytvoriť terén v 3D pomocou metódy diamant-štvorec (midpoint displacement) a dopredu určenej funkcie či výškovej mapy. Použite aj modulačnú funkciu pre ovplyvnenie výšky generovanej náhodne.
  • Naprogramovať 1D celulárny k-stavový automat alebo dvojstavový 2D automat. Jednoduchší 1D dvojstavový (Wolframov) automat je za polovicu bodov.

Literatúra:

EN David Ebert et al: Texturing and Modeling A Procedural Approach (3rd Edition), Morgan Kaufmann 2002

Užitočné odkazy:

EN Testing Random Numbers Generators (pdf) - krátky článok o pár generátoroch náhodných čísel a ich testovaní
EN Generating Perlin Noise - stránka softvérového vývojára Andreasa Jönssona
EN Understanding Perlin Noise - vysvetlenie myšlienky vytvárania textúr pomocou Perlnového šumu
EN Computer Graphics for the 'rest of us' - stránky pre všetkých, ktorí chcú spoznať základné techniky programovania počítačovej grafiky
EN Texture Generation using Random Noise - Lodeho tutoriál počítačovej grafiky
CZ Perlinova šumová funkce a její aplikace - krátky článok o Perlinovom šume zo seriálu o fraktáloch
EN Reaction-Diffusion Tutorial - návod na vytvorenie simulácie správania sa dvoch morfogénov použitím Gray-Scott modelu
EN Inigo Quilez: articles - články popularizátora počítačovej grafiky, ktorý rád robí nádherné obrázky a zdieľa ich na internete
CZ Fraktály na root.cz - seriál o fraktáloch z pohľadu bývalého učiteľa počítačovej grafiky
CZ Fraktály - články o fraktáloch s galériou fraktálov od Pavla Tišnovského
CZ Fraktálni geomerie - webstránka zaoberajúca sa zakladmi fraktálnej geometrie
CZ PlaNET Alife - web skupiny Artificial Life, zaoberajucej sa teoretickými otázkami umelého života a možnosťami jeho aplikácií
EN Elementary Cellular Automaton - základy 1D celulárnych automatov od Wolframu
EN MCell - objavte svet CA s online apletom od Mireka Wojtowicza
EN Cellular Automata - Online kniha The Nature of Code od Daniela Shiffmana pre programátorov
EN Cellular Automata - Ne(filozofické) úvahy o celulárnych automatoch zo Stanfordu
EN Exploring Emergence - princípy fungovania CA na ilustračných príkladoch
EN Genetic Algorithms - malý tutoriál o genetických algoritmoch s interaktívnymi Java apletmi
EN Genetic Algorithms and Evolutionary Computation - online článok Adama Marczyka
EN Genetic Cars, Genetic walkers - dva zaujímavé HTML5 aplety
EN Particle Systems - veľmi krátky úvod do časticových systémov od Allena Martina
EN Build New Games: Particle Systems From the Ground Up - stránka o časticových systémoch určená pre vývojárov hier
EN Intro to Particle Systems in Computer Graphics - zaujímave video objasňujúce zákl. pojmy časticových systémov

Materiály na stiahnutie su prístupné len po prihlásení! (Prihlasovacie meno je modelovanie, heslo vám oznámim na požiadanie)

Teaching

Teaching in the winter semester

  1. Architecture of graphics devices for PC - optional subject for students of the 1st year of Master's degree in Computer graphics.
  2. Úvod do tvorby grafických aplikácií - povinný predmet pre študentov 1. ročníka učiteľského štúdia Deskriptívnej geometrie.
  3. Profesionálny grafický softvér (1) - výberový predmet pre 2. ročník bakalárskeho štúdia programu Matematika.
  4. Procedurálne modelovanie - výberová prednáška pre magisterské štúdium programu Počítačová grafika a geometria.

Teaching in the summer semester

  1. Profesionálny grafický softvér (2) - výberový predmet pre 3. ročník bakalárskeho štúdia programu Matematika.
  2. CAD systems - optional subject for students of Master's degree in Computer graphics.
  3. Technické kreslenie s podporou CAD - povinný predmet pre študentov 2. ročníka učiteľského štúdia Deskriptívnej geometrie.
  4. Computer graphics (2) - compulsory subject for students of the 1st year of Master's degree in Computer graphics.

Pri výučbe týchto „väčšinou praktických” predmetov uprednostňujem používanie bezplatného (freeware) softvéru, alebo ešte lepšie softvéru s otvoreným zdrojovým kódom (open source).

Current timetable:

Deňčashod.typučebňapredmetskupina
:Mar na
Utorok 14:00 2h c F1-328 Doplnkové cvičenia z matematiky (1) 1k*
Doplnkové cvičenia z matematiky (1) 1pBXk 1pCk
Streda 9:50 2h c M-VIII Kombinatorika 1upMAFY 1upFIMA 1pupM*
Streda 11:30 2h p F1-328 Základy matematiky (1) 1pCk 1pBXk
Základy matematiky (1) 1k*
Streda 14:00 2h c M-IX Kombinatorika 1upMAIN 1upMADG 1upMATV
Streda 14:50 2h k M-217 Efektívne písanie odborných prác 2mMPG 3up**
Štvrtok 8:10 2h c F1-328 Základy matematiky (1) 1pBXk 1pCk
Základy matematiky (1) 1k*

Rozrh je generovaný automaticky z tejto webstránky

  1. Inkscape
  2. Gimp
  3. Blender
  4. Computer graphics (2)

Page 1 of 2