Advanced 3D graphics for film and games - NPGR010

• Title: Pokročilá 3D grafika pro film a hry
• Guaranteed by: Department of Software and Computer Science Education (32-KSVI)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2025
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: winter s.:2/2, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Additional information: https://cgg.mff.cuni.cz/courses/advanced-3d-graphics-for-movies-and-games/
• Guarantor: prof. Dr. techn. Alexander Wilkie
• Teacher(s): Darryl Gouder, M.Sc.; Mgr. Tomáš Iser, Ph.D.
• Class: DS, softwarové systémy; Informatika Bc.; Informatika Mgr. - volitelný; M Mgr. MMIB; M Mgr. MMIB > Povinně volitelné
• Classification: Informatics > Computer Graphics and Geometry
• Is incompatible with: NPGX010
• Is interchangeable with: NPGX010

Annotation

English

Advanced course in computer graphics with the emphasis on image synthesis. Main topics are rendering equation, Monte-Carlo rendering methods, path tracing, photon mapping etc. Furthermore, the course gives a survey of selected methods from advanced computer graphics such as computational photography, HDR and one mapping, sound simulation, inverse kinematics, skinning, motion capture, dynamics of rigid bodies and fluids.

Last update: Křivánek Jaroslav, doc. Ing., Ph.D. (26.05.2011)

Czech

Přednáška volně navazuje na Počítačovou grafiku II (NPGR004) a je určena pro vážné zájemce o počítačovou grafiku. Pokrývá moderní oblasti realistické syntézy obrazu: zobrazovací rovnice, Monte Carlo metody (sledování cest, fotonové mapy atd.) a dále podává stručných přehled o dalších vybraných tématech z pokročilé počítačové grafiky, jako např. výpočetní fotografie, HDR a mapování tónů, simulace zvuku, inverzní kinematika, skinning, motion capture, dynamika pevných těles a kapalin.

Last update: G_I (26.05.2011)

Course completion requirements

English

To pass the labs, the student has to submit assignments and get at least 50% points from the assignments in total.

To pass the final exam, the student has to receive at least 50% points from the exam questions and their overall points (home assignments + exam questions) must be at least 55%.

Last update: Iser Tomáš, Mgr., Ph.D. (01.09.2025)

Czech

Pro udělení zápočtu je třeba odevzdat vypracované úlohy a to tak, že student získá alespoň 50% bodů ze všech úkolů dohromady.

Dále je povinností složit zkoušku a to tak, že ze všech zkouškových otázek student získal alespoň 50% bodů a celkový součtový bodový zisk (domácí úlohy + otázky) je alespoň 55% bodů.

Last update: Iser Tomáš, Mgr., Ph.D. (01.09.2025)

Literature

English

Pharr M., Jakob W., Humphreys G.: Physically Based Rendering: From Theory To Implementation. The MIT Press; 4th edition, 2023.

https://www.pbr-book.org/4ed/contents

Pharr M., Jakob W., Humphreys G.: Physically Based Rendering: From Theory To Implementation. Morgan Kaufmann; 3rd edition, 2016.

http://www.pbr-book.org/3ed-2018/contents.html

Veach E.: Robust Monte Carlo Methods for Light Transport Simulation, Ph.D. dissertation, Stanford University, 1997.

Last update: Iser Tomáš, Mgr., Ph.D. (01.09.2025)

Syllabus

English

1. Rendering theory:

Radiometric quantities, BRDF, local and global rendering equation.

2. Monte Carlo rendering methods:

Monte Carlo integration methods for integration and for solution of integral equations, combined estimators. Applications for in: path tracing, bidirectional path tracing, photon mapping, irradiance caching.

Last update: Křivánek Jaroslav, doc. Ing., Ph.D. (03.09.2019)

Czech

1. Teorie zobrazování:

Radiometrické veličiny, BRDF, lokální a globální zobrazovací rovnice.

2. Zobrazování metodami Monte Carlo:

Metody Monte Carlo pro integraci a řešení integrálních rovnic, kombinované estimátory. Aplikace na zobrazovací rovnice: sledování cest, obousměrné sledování cest, fotonové mapy, caching osvětlení.

Last update: Křivánek Jaroslav, doc. Ing., Ph.D. (03.09.2019)

Entry requirements

English

This course is intended primarily for Master's students (already from their 1st year), but it is also possible to enroll in it towards the end of Bachelor's studies. Basic knowledge of computer graphics is expected, roughly at the level of NPGR003 and NPGR004 from Bachelor's studies, and basic knowledge of integrals and probability (which is needed for Monte Carlo rendering). However, there are no formal requirements and any student can enroll in the course at their discretion.

Last update: Iser Tomáš, Mgr., Ph.D. (01.09.2025)

Czech

Předmět je určen primárně pro studenty magisterského studia (již od 1. ročníku), ale je možné si jej zapsat i ke konci bakalářského studia. Očekávají se základní znalosti počítačové grafiky zhruba na úrovni předmětů NPGR003 a NPGR004 z bakalářského studia a základní znalosti integrálů a pravděpodobnosti (což je potřeba pro Monte Carlo rendering). Nicméně žádné formální požadavky nejsou a předmět si může dle svého uvážení zapsat jakýkoli student.

Last update: Iser Tomáš, Mgr., Ph.D. (01.09.2025)