Počítačová grafika pro vývoj her - NPGR033

• Anglický název: Computer Graphics for Game Development
• Zajišťuje: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: letní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: letní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Tomáš Iser, Ph.D.
• Vyučující: Darryl Gouder, M.Sc.; RNDr. Tomáš Iser, Ph.D.
• Je neslučitelnost pro: NPGX033
• Je záměnnost pro: NPGX033

Anotace

čeština

Tento kurz podává přehled pokročilých technologií z počítačové grafiky používaných v moderních počítačových hrách.

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)

angličtina

This course gives an overview of advanced computer graphics technologies used in the development of modern computer games.

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)

Cíl předmětu

čeština

Představit oblast real-time renderingu na moderních GPU včetně pokročilých technik stínování a globálního osvětlení.

Poslední úprava: Gemrot Jakub, Mgr., Ph.D. (16.07.2020)

angličtina

To introduce students to the real-time rendering techniques used with modern GPUs including advanced shading and global illumination.

Poslední úprava: Gemrot Jakub, Mgr., Ph.D. (16.07.2020)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

K úspěšnému zakončení předmětu je třeba složit písemnou zkoušku a získat zápočet.

K získání zápočtu je nutné: zvolit si téma semestrálního projektu, vypracovat semestrální projekt, účastnit se cvičení (není nutné každý týden), které slouží jako schůzky a konzultace o průběhu vypracování projektu, na závěr projekt odprezentovat a demonstrovat jeho funkčnost.

Pokud máte kolizi v čase cvičení, je možné domluvit se na alternativním čase.

Poslední úprava: Iser Tomáš, RNDr., Ph.D. (04.02.2026)

angličtina

To successfully pass the course you have to pass the written examination and receive a credit for the labs.

To gain the credit from the labs you have to: select a topic for your semestral project, implement the semestral project, attend the labs (not necessarily every week), where you present your work progress, and finally present and demonstrate the project.

If you have a timetable collision with the labs, it is possible to organize a different time.

Poslední úprava: Iser Tomáš, RNDr., Ph.D. (04.02.2026)

Literatura

čeština

Povinná studijní literatura a studijní pomůcky

Články a kapitoly z knih:

Game Engine Architecture, Jason Gregory

Game Engine Gems 1, 2, Jones & Bartlett Publishers.

GPU Pro: Advanced Rendering Techniques, A K Peters/CRC Press.

Nepovinná studijní literatura a studijní pomůcky

Game Programming Gems 1-8, Charles River Media

Game Programming Patterns, Robert Nystrom

Nguyen, Pharr, Fernando: GPU Gems 1-3, NVIDIA Corporation

Bridson, Müller-Fischer: Fluid simulation: SIGGRAPH 2007 course notes

Müller, Gross: Interactive virtual materials Proceedings of Graphics Interface 2004,

Witkin, Baraff: Physically Based Modeling: Principles and Practice, Siggraph 1997

Han: 3D Graphics for Game Programming, Chapman and Hall, 2011

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)

angličtina

Obligatory literature and tools

Articles and chpters from books:

Game Engine Architecture, Jason Gregory

Game Engine Gems 1, 2, Jones & Bartlett Publishers.

GPU Pro: Advanced Rendering Techniques, A K Peters/CRC Press.

optional literature and tools

Game Programming Gems 1-8, Charles River Media

Game Programming Patterns, Robert Nystrom

Nguyen, Pharr, Fernando: GPU Gems 1-3, NVIDIA Corporation

Bridson, Müller-Fischer: Fluid simulation: SIGGRAPH 2007 course notes

Müller, Gross: Interactive virtual materials Proceedings of Graphics Interface 2004,

Witkin, Baraff: Physically Based Modeling: Principles and Practice, Siggraph 1997

Han: 3D Graphics for Game Programming, Chapman and Hall, 2011

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)

Metody výuky

čeština

Frontální výuka při přednáškách, cvičení jsou projektové orientovaná, kdy si student zvolí téma své semestrální práce a během cvičení svou práci prezentuje a konzultuje.

Poslední úprava: Gemrot Jakub, Mgr., Ph.D. (16.07.2020)

angličtina

Frontal education during lectures; labs are project-oriented, where a student is presented a list of computer graphics oriented semester projects they can choose from. The project is then presented and consulted regularly during labs.

Poslední úprava: Gemrot Jakub, Mgr., Ph.D. (16.07.2020)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zkouška je písemná a týká se témat, které byly odprezentovány na přednáškách.

Poslední úprava: Iser Tomáš, RNDr., Ph.D. (21.02.2025)

angličtina

The exam is written and contains topics covered during the lectures.

Poslední úprava: Iser Tomáš, RNDr., Ph.D. (21.02.2025)

Sylabus

čeština

1. Úvod

2. Přehled architektury GPU a OpenGL/DirectX

3. Architektura herní engine I: Přehled

4. Architektura herní engine II: Detaily

5. Stínovací programy (shadery)

6. Tvorba obsahu a procedurální modelování

7. Rendering I: Stíny, efekty v prostoru obrazovky, rozptyl světla pod povrchem

8. Rendering II: Pokročilé stínování

9. Rendering III: Globální osvětlení v reálném čase

10. Animation I: Ovládání kamery, animace postav a obličeje, detekce kolizí

11. Animation II: Fyzikálně založená animace tuhých a pružných těles a tekutin.

12. Optimalizace

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)

angličtina

1. Introduction

2. Review of the GPU architecture and the OpenGL/DirectX pipeline

3. Game Engine Architecture I: Overview

4. Game Engine Architecture II: Details

5. Shaders & Shading Technology

6. Content creation and procedural modeling

7. Rendering I: Shadows, screen-space effects and subsurface scattering

8. Rendering II: Advanced shading

9. Rendering III: Real-time global illumination

10. Animation I: Camera control, character and facial animation, collision detection

11. Animation II: Physically-based animation of rigid and soft bodies, and liquids.

12. Pipeline optimizations

Poslední úprava: T_KSVI (14.05.2015)