Basic course of 2D and 3D computer graphics - topics: 2D drawing, filling and clipping, introduction to color science, rendering of color images,
raster image coding and simple compression methods, raster graphic formats, linear 2D and 3D transformations, projections, 3D scene
representation, algorithms for hidden line/surface removal, introduction to OpenGL
Labs: programming in C#.
Computer graphics curicullum continues with Computer Graphics II (PGR004), Real-time Graphics (PGR019)
and Advanced 2D Computer Graphics (PGR007).
Last update: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (31.01.2018)
Přednáška pokrývá základy 2D i 3D počítačové grafiky algoritmy pro kreslení a ořezávání v rovině, použití a zobrazování
barev, zvětšování barevného rozlišení, kódování obrazu a rastrové grafické formáty, lineární transformace a projekce, metody
reprezentace a zobrazování 3D scén, algoritmy výpočtu viditelnosti. Přednáška
je doplněna cvičením - výroba modulů do knihovny JaGrLib v jazyce Java.
V letním semestru na ni navazují přednášky pro vážnější zájemce Počítačová
grafika II (PGR004) a Pokročilá 2D počítačová grafika (PGR007).
Literature - Czech
Last update: RNDr. Josef Pelikán (15.10.2017)
Foley, Van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics, Principles and Practice in C, Addison-Wesley, 1995
Žára J., Sochor J., Beneš B. a Felkel P.: Moderní počítačová grafika, 2. vydání, Computer Press, 2004
Syllabus -
Last update: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (25.05.2022)
1. graphic hardware:
vector and raster displays, color palettes, frame-buffers, printers and plotters
5. halftoning and dithering:
patterns and their matrix representations, incremental patterns, ordered dither, cluster dither, random dither, error distribution - Floyd-Steinberg, modifications for more output values and color images
6. colors:
human color perception, use of color in human-computer interaction, color spaces RGB, HSV, CMY(K), color mixing, RGB<->HSV and RGB->grayscale conversions
7. color reproduction:
'true-color' devices, colormaps, 3-3-2 colormap, topological colormaps, color quantization - Heckbert's median cut algorithm, special colormap effects, colormap animation
8. 2D raster image representation:
RLE coding, quadtree - coding and decoding algorithms, 'X-transition list', set operations, raster graphic formats
9. linear transformations:
homogeneous coordinates, matrix transformation, elementar (atomic) transformations, construction of complex transformations
10. projections:
parallel projection - orthogonal and oblique projection, perspective projection, implemetation of projections
11. 3D scene representation:
enumeration - cell model, octree, volume representation - CSG tree (rendering by ray-casting), boundary representations - VEFS model, winged edge
Last update: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (31.01.2018)
1. vidění a barvy:
lidský zrakový systém, barvy a jejich vnímání, barevné systémy, skládání barev, gamma-korekce, reprodukce barev, tisk, půltónování a rozptylování
2. rastrová grafika:
vektorová a rastrová grafika, vlastnosti rastrových obrázků, průhlednost, HDR grafika, základní grafické formáty
3. operace s rastrovým obrazem:
histogram a operace s ním, přechodová funkce, jednoduché filtrace (konvoluce i nelineární), kódování obrazu
5. základy 3D grafiky:
homogenní souřadnice, transformační matice, základní transformace, konstrukce složitějších transformací, projekce (rovnoběžná i perspektivní)
6. reprezentace 3D scén:
povrchový model, trojúhelnékové sítě, objemové reprezentace a jejich zobrazování (CSG, vrhání paprsku)
7. základy OpenGL:
architektura grafické karty, data pro GPU, souřadné soustavy, kreslená primitiva, viditelnost, textury, ..
8. výpočet viditelnosti a stínování:
příklady algoritmů zobrazijících povrchový model: plovoucí horizont, Appel, malířův algoritmus, Z-buffer, Watkinsův algoritmus, základní osvětlovací model (Phong), spojité stínovací metody
