Computer Graphics - OKBI3I024A

• Title: Počítačová grafika
• Guaranteed by: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2022
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:0/0, C+Ex [HS]
• Extent per academic year: 14 [hours]
• Capacity: unknown / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: combined
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: PhDr. Tomáš Jeřábek, Ph.D.
• Teacher(s): doc. PhDr. Vladimír Rambousek, CSc.
• Pre-requisite : OKBI3I015A
• Interchangeability : OPBI3I024A
• Is pre-requisite for: OKBI3I035A

Annotation

Posláním předmětu Počítačová grafika je docílit u studentů pochopení základních principů a způsobů zpracování grafických dat na počítači, a tak vytvořit předpoklady pro efektivní tvůrčí práci s grafickými nástroji a jejich prostřednictvím s grafickými informacemi na počítači. Současně je posláním předmětu navodit základní teoretické a kompetenční zázemí pro další rozvoj ve směru aplikované 3D grafiky, multimediálních aplikací a autorského přístupu k využití grafických dat v různých typech dokumentů. Cíl předmětu Počítačová grafika spočívá v osvojení příslušných poznatků a činností z oblasti počítačové grafiky vztahujících se k teorii počítačové grafiky a zvládnutí práce s grafickými daty a využívání grafických informací s podporou počítače, včetně poznání různých způsobů získávání a úpravy grafických dat a charakteristik příslušných zařízení a programů. Obsahově se předmět orientuje na relevantní teoretické základy počítačové grafiky z oblasti informatiky, fyziky, biologie a psychologie, principy a algoritmy zpracování grafických dat na počítači, parametry digitálního obrazu, zpracování barvy, typy a vlastnosti grafických formátů, aplikace bitmapové a vektorové grafiky, technické vybavení pro zpracování grafiky a programy pro tvorbu a zpracování grafiky. Obsahově se předmět zaměřuje na následující témata: TEORETICKÉ ZÁKLADY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY Vývoj a směry zpracování grafických informací na počítači Aplikace počítačové grafiky, vizualizace Zpracování grafické informace, analytická a výpočetní geometrie v počítačové grafice, technické a programové vybavení pro zpracování grafiky Fyzikální a percepční vlastnosti světla, jas, odstín, sytost, světlost, barevná teplota Pojem barvy, vnímání světla zrakem, rozlišovací schopnost oka, vnímání jasu, vnímání barev, barevný kontrast Barevné prostory, chromatický diagram, gamut lidského vidění, způsoby vyjádření odstínu barvy, barevné modely, hlavní druhy barevných modelů GRAFICKÁ DATA Druhy a zdroje grafických dat Metody popisu grafických dat, metoda rastrového popisu, metoda vektorového popisu Bitmapová data, barvový atribut, barevná hloubka, bitový atribut Vektorová data, grafická primitiva, popis objektů, rasterizace PARAMETRY DIGITÁLNÍHO OBRAZU Reprezentace obrazu, digitalizace, kvantování, vzorkování, vzorkovací metody, alias a antialiasing Rozlišení obrazu, rozlišovací schopnost, interpolace Velikost obrazu, barvy, transformace barev, dithering. Jas obrazu, histogram, gamma, transformace jasové stupnice, datový objem GRAFICKÉ SOUBORY A FORMÁTY Grafické soubory, grafické formáty, struktura grafického souboru Druhy a vlastnosti grafických formátů, oblasti aplikace Komprese dat, kompresní algoritmy a jejich vlastnosti Rastrové (bitmapové) formáty, vektorové formáty, metaformáty TVORBA A ZPRACOVÁNÍ GRAFIKY Získávání grafických dat, světlocitlivé snímací prvky, skenery, digitální foto Programy pro tvorbu a zpracování grafiky Monitory, projektory Tisk, tiskárny, tisk šedé škály, barevný tisk, barevné separace PRÁCE S BITMAPOVÝM A VEKTOROVÝM GRAFICKÝM EDITOREM Prostředí programu, dostupné nástroje a funkce Možnosti vytváření bitmapové grafiky, úpravy bitmap, retušování, filtry a masky, změny velikosti, rozlišení a barevnosti Základy tvorby vektorových objektů, manipulace s objekty, úpravy objektů, speciální funkce Pracovní prostředí, uživatelské nastavení, práce s vrstvami, styly a šablonami Import, archivy obrázků, export, konverze, kalibrace, tisk PRÁCE S GRAFIKOU Úprava a konverze grafických souborů Snímání obrazových předloh, skenování, digitální foto, optické rozpoznávání textů OCR - Optical Character Reading Tvorba animovaných GIF sekvencí Předtisková úprava, tisk

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (29.08.2023)

Descriptors

Příprava na výuku

Doba očekávané přípravy na 1 hodinu přednášky – 15 minut

Doba očekávané přípravy na 1 cvičení – 25 minut

Doba očekávané přípravy na 1 hodinu praxe – 0 minut

Samostudium literatury (za semestr) – 3 hodin

Práce se studijními materiály (za semestr) – 8 hodin

Plnění průběžných úkolů (za semestr) – 12 hodin

Plnění předmětu

Seminární práce – 10 hodin

Příprava na zápočet – 5 hodin

Příprava na zkoušku a zkouška – 15 hodin

Požadavky k zápočtu:

• Průběžné plnění úkolů

Zkouška:

• Zkouška z předmětu Počítačová grafika bude realizována písemnou formou
• Ve zkoušce se jedná o prokázání příslušné úrovně vědomostí z oblasti zaměření
  předmětu formou testu s tvořenou odpovědí

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (29.08.2023)

Course completion requirements

Požadavky k zápočtu:

• Průběžné plnění úkolů

Zkouška:

• Zkouška z předmětu Počítačová grafika bude realizována písemnou formou
• Ve zkoušce se jedná o prokázání příslušné úrovně vědomostí z oblasti zaměření
  předmětu formou testu s tvořenou odpovědí

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (29.08.2023)

Literature

• DANNHOFEROVÁ, J. Velká kniha barev: Kompletní průvodce pro grafiky, fotografy a designéry. Brno: Computer Press, 2015.

• HASHIMOTO, A., CLAYTON, M. Velká kniha digitální grafiky a designu. Brno: Computer Press, 2009.

• HUDEC, B., FELKEL, P. Základy počítačové grafiky. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2007.

• HUGHES, J. et al. Computer graphics - principles and practice, 3rd edition. B, Addison-Wesley Publishing, 2013.

• KLAWONN, F. Introduction to Computer Graphics, 2nd edition. London: Springer-Verlag London Ltd, 2012. Dostupné z URL: https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-computer-graphics. 2022.

• KOLINGEROVA, I. Krásy počítačové grafiky. Dostupné z URL: http://iason.zcu.cz/~kolinger/vyukaZCU.html#KPG.

• NAVRÁTIL. P. Počítačová grafika a multimédia. Praha: Computer Media, 2021.

• PÁSZTO, V., KRIŠOVÁ, Z. Počítačová grafika. Olomouc: Moravská vysoká škola Olomouc, 2018.

• SHIRLEY, P., MARSCHNER, S. Fundamentals of Computer Graphics , 3rd edition. Boston:A K Peters, 2009.

• TŮMA, T. Počítačová grafika a design. Brno: Computer Press, 2007. Centre of Computer Graphics and Data Visualisation . Dostupné z URL: http://herakles.zcu.cz/education/zpg/cviceni.php.

• ŽÁRA, J. a kol. Moderní počítačová grafika: Druhé přepracované vydání. Brno: Computer Press, 2005.

• Materiály k výuce předmětu ve VLE Moodle.

• Textové materiály, prezentace a grafické soubory distribuované v průběhu semestru.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (29.08.2023)

Syllabus

TEORETICKÉ ZÁKLADY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

• Vývoj a směry zpracování grafických informací na počítači
• Aplikace počítačové grafiky, vizualizace
• Zpracování grafické informace, analytická a výpočetní geometrie v počítačové grafice,
• technické a programové vybavení pro zpracování grafiky
• Fyzikální a percepční vlastnosti světla, jas, odstín, sytost, světlost, barevná teplota
• Pojem barvy, vnímání světla zrakem, rozlišovací schopnost oka, vnímání jasu, vnímání
• barev, barevný kontrast
• Barevné prostory, chromatický diagram, gamut lidského vidění, způsoby vyjádření
• odstínu barvy, barevné modely, hlavní druhy barevných modelů

GRAFICKÁ DATA

• Druhy a zdroje grafických dat
• Metody popisu grafických dat, metoda rastrového popisu, metoda vektorového popisu
• Bitmapová data, barvový atribut, barevná hloubka, bitový atribut
• Vektorová data, grafická primitiva, popis objektů, rasterizace
• PARAMETRY DIGITÁLNÍHO OBRAZU
• Reprezentace obrazu, digitalizace, kvantování, vzorkování, vzorkovací metody, alias
• a antialiasing
• Rozlišení obrazu, rozlišovací schopnost, interpolace
• Velikost obrazu, barvy, transformace barev, dithering.
• Jas obrazu, histogram, gamma, transformace jasové stupnice, datový objem

GRAFICKÉ SOUBORY A FORMÁTY

• Grafické soubory, grafické formáty, struktura grafického souboru
• Druhy a vlastnosti grafických formátů, oblasti aplikace
• Komprese dat, kompresní algoritmy a jejich vlastnosti
• Rastrové (bitmapové) formáty, vektorové formáty, metaformáty

TVORBA A ZPRACOVÁNÍ GRAFIKY

• Získávání grafických dat, světlocitlivé snímací prvky, skenery, digitální foto
• Programy pro tvorbu a zpracování grafiky
• Monitory, projektory
• Tisk, tiskárny, tisk šedé škály, barevný tisk, barevné separace

PRÁCE S BITMAPOVÝM A VEKTOROVÝM GRAFICKÝM EDITOREM

• Prostředí programu, dostupné nástroje a funkce
• Možnosti vytváření bitmapové grafiky, úpravy bitmap, retušování, filtry a masky,
• změny velikosti, rozlišení a barevnosti
• Základy tvorby vektorových objektů, manipulace s objekty, úpravy objektů, speciální
• funkce
• Pracovní prostředí, uživatelské nastavení, práce s vrstvami, styly a šablonami
• Import, archivy obrázků, export, konverze, kalibrace, tisk

PRÁCE S GRAFIKOU

• Úprava a konverze grafických souborů
• Snímání obrazových předloh, skenování, digitální foto, optické rozpoznávání textů
• OCR - Optical Character Reading
• Tvorba animovaných GIF sekvencí
• Předtisková úprava, tisk

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (29.08.2023)