PředmětyPředměty(verze: 830)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Hardware pro počítačovou grafiku - NPGR019
Anglický název: Hardware for Computer Graphics
Zajišťuje: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2016 do 2017
Semestr: letní
E-Kredity: 5
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Další informace: http://cgg.mff.cuni.cz/lectures/npgr019.cz.php
Garant: RNDr. Josef Pelikán
Třída: Informatika Bc.
Informatika Mgr. - volitelný
Kategorizace předmětu: Informatika > Počítačová grafika a geometrie
Anotace -
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (31.01.2018)

Přednáška pokrývá základy hardwarově podporované 3D počítačové grafiky na PC. Okruhy zájmu: použité matematické metody, datové struktury, jednotlivé části grafických urychlovačů, HW podpora geometrických transformací a stínování, výpočet viditelnosti, poloprůhlednost, texturování, buffer šablony, víceprůchodové zpracování a další pokročilejší techniky. Programování GPU: vertex-shaders a pixel-shaders, příklady konkrétního API. Cvičení: programování HW podporované 3D grafiky, programování GPU
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: RNDr. Josef Pelikán (22.06.2018)

Pred úcastí na zkoušce je potreba mít minimálne odeslány všechny úlohy potrebné k získání zápoctu.

Zápocet je možné získat nejpozdeji k datu uvedeném na stránce

http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/lectures/cv/npgr019.cz.php

(ve školním roce 2017/18 je to 1. 7. 2018).

Na téže stránce lze najít podrobná pravidla pro známkování.

Zápocet se získává za prubežne odevzdávané praktické úlohy, není relevantní

definovat, jestli je to možné delat opakovane.

Zkoušku lze skládat opakovane, dle studijních predpisu, termíny jsou obvykle vypsány

až do září.

Literatura
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (31.01.2018)

Tomas Akenine-Möller, Eric Haines: Real-Time Rendering, A K Peters, 2002, ISBN: 1568811829

OpenGL Architecture Review Board: OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Version 1.4, Fourth Edition, Addison-Wesley, 2003, ISBN: 0321173481

Randima Fernando: The Cg Tutorial, Addiso-Wesley, 2003, ISBN: 0321194969

Randi J. Rost: OpenGL(R) Shading Language, Addison-Wesley, 2004, ISBN: 0321197895

Ron Fosner: Real-Time Shader Programming, Morgan Kaufmann, 2002, ISBN: 1558608532

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: RNDr. Josef Pelikán (22.06.2018)

Zkouška je písemná a ústní (základ je písemný, jen v prípade nejasností nebo tesne

kolem hranice známky je možné, že si zkoušející studenta/studentku povolá ke krátkému

ústnímu vysvetlení).

Zkouší se vše, co bylo predneseno na prednáškách a cviceních, detaily je možné najít na webu:

http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/lectures/npgr019.current.cz.php

http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/lectures/npgr019.slides.cz.php

Hodnocení (známka) se skládá z bodu za cvicení (50-80 bodu) + bodu za zkoušku (0-100 bodu).

Konkrétní hranice známek lze najít na

http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/lectures/cv/npgr019.cz.php

Pred zkouškou je potreba mít minimálne odeslané úlohy na zápocet (takový pocet, aby

z nej šlo získat zápocet).

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc. (31.01.2018)

1. Úvod, historie
zobrazovací řetězec: aplikace, geometrická fáze, rasterizace, historie grafických urychlovačů

2. Reprezentace scény
ploškové modely, sítě trojúhelníků, indexované pole, hierarchické reprezentace, úroveň detailu (LoD), skinning, billboards, point sprites

3. Algoritmy
výpočet viditelnosti, poloprůhlednost, ořezávání, stínování, intepolace barvy, mlha, mapování textur, bump-mapping, environment-mapping

4. Technika práce s grafickým urychlovačem
předávání dat do akcelerátoru, typy dat, textury, index-buffery, strips/fans, double-buffering, akumulační buffer, stencil-buffer, víceprůchodové zpracování, shaders - architektura, obecné základy

5. Pokročilejší praxe (podle časových možností)
shaders, spolupráce vertex a fragment shaderu, vertex blending, Phongovo stínování, mlha, poloprůhlednost, použití akumulačního bufferu a stencil bufferu: rozmazání pohybem, hloubka ostrosti, vržené stíny, omezování vykreslovaných dat, sektory a portály (a priori viditelnost), vybrané partie z animace, kostra, skelatální animace, tesselace a geometry shadery

6. API pro 3D akceleraci
novinky v OpenGL 4, shadery v Cg, příklady, návody, výběr z reference.

7. CUDA
základy programování masivně paralelních procesorů pomocí CUDA a OpenCL

8. Realtime raytracing
OptiX - rozhraní pro pouštění raytracingu na GPU, jeho alternativy, současný HW pro raytracing

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK