Počítačová grafika - OKB2319214

• Anglický název: Computer Graphics
• Zajišťuje: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Fakulta: Pedagogická fakulta
• Platnost: od 2011 do 2011
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:0/0, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: kombinovaný
• Způsob výuky: kombinovaný
• Garant: doc. PhDr. Vladimír Rambousek, CSc.
• Vyučující: Mgr. Stanislav Lustig; doc. PhDr. Vladimír Rambousek, CSc.
• Prerekvizity : OKB2319113
• Je prerekvizitou pro: OKB2319415, OKB2319314, OKB2319315, OKB2319414, OKB2319514, OKB2319413, OKB2319515

Anotace

čeština

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.

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

angličtina

The mission of the Computer Graphics course is to achieve the student's understanding of basic principles and methods of processing graphic data on the computer, thus creating conditions for effective creative work with graphic tools, and through them with the graphics information on computer. At the same time, is the mission of course to induce basic theoretical background and competence to further develop of students in the direction of 3D graphics, multimedia applications and authorial approach to the use of graphic data in different types of documents. Objective of the course Computer Graphics is in mastering the knowledge and activities in the field of computer graphics related to managing working with graphical data and the use of graphic information with the support of computers, including knowledge of the various ways of acquiring and editing of graphic data and characteristics of the corresponding facilities and programs. The course content focuses on relevant theoretical foundations of computer graphics from the computer science, physics, biology and psychology, principles and algorithms of processing graphic data on the computer and its features, specifications, options, types and sources of image data, processing colors, types and properties of graphic formats , application of bitmap and vector graphics, hardware for processing and graphics programs for creating and processing graphics.

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (21.09.2011)

Literatura

• 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, 2012.

• KLAWONN, F. Introduction to Computer Graphics, 2nd edition. London : Springer-Verlag London Ltd, 2012.

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

• LEA D. Mistrovství v Adobe Photoshop : Tvorba digitálních ilustrací a umělecké techniky. Brno : Computer Press, 2011.

• NAVRÁTIL. P. Počítačová grafika a multimédia. Praha : Computer Media, 2007.

• 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. Brno : Computer Press, 2004.

• Materiály k výuce předmětu na serveru MOODLE.  Dostupné z URL: <http://moodle.it.pedf.cuni.cz/>.

• On-Line Computer Graphics Notes. Dostupné z URL: <http://graphics.idav.ucdavis.edu/education/GraphicsNotes/homepage.html>.

• Server o počítačové grafice a digitální fotografii. Dostupné z URL: <http://www.grafika.cz/>.

• Server o problematice 3D grafiky a digitálních médií. Dostupné z URL: <http://3dgrafika.cz/>.

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

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

Požadavky ke zkoušce

čeština

• Zkouška má část teoretickou a praktickou

• Teoretická část bude realizována písemnou a ústní formou zkoušení.

  v písemné části se jedná prokázání příslušné úrovně vědomostí z oblasti zaměření předmětu formou testu

  v ústní části se jedná o prokázání příslušné úrovně vědomostí při obhajobě zápočtové práce a související rozpravě z oblasti zaměření předmětu

• Praktická část se týká prokázání způsobilosti v tvorbě, získávání a zpracování grafických dat na počítači formou realizace úkolů na základě zadání

• Zkouška bude realizována v aplikačním prostředí korespondujícím s výukou

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

angličtina

• The exam has theoretical and practical
• The theoretical part will be implemented written and oral examination.
in the written part is to demonstrate the appropriate level of knowledge of the subject area of focus test form
verbal part is a demonstration of the appropriate level of knowledge in defense of assessment work and the related discussion of the subject area of focus
• Practical concerns demonstrate competence in the creation, acquisition and processing graphical data on a computer through the implementation of tasks based on the award
• The exam will be implemented in the environment corresponding to teaching

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

Sylabus

čeština

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, grafické editory, programy pro úpravu grafiky, grafické dílny, specializované programy

• Grafické akcelerátory, vývoj, standardy, základní parametry

• Monitory, projektory

• Tisk, tiskárny, tisk šedé škály, barevný tisk, barevné separace, úprava předloh

   

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 diagramů, animovaných GIF sekvencí, základní ozvučení grafických souborů a střih videosekvencí

• Předtisková úprava, tisk

ZÁKLADY 3D GRAFIKY

• Reprezentace 3D objektů

• Geometrické transformace 3D objektů

• Projekce, projekční matice, rovnoběžné promítání, středová projekce

• Světlo, osvětlovací modely, světelné zdroje, stíny

• Textury, typy mapování, shadow map, light map

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

čeština

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, grafické editory, programy pro úpravu grafiky, grafické dílny, specializované programy

• Grafické akcelerátory, vývoj, standardy, základní parametry

• Monitory, projektory

• Tisk, tiskárny, tisk šedé škály, barevný tisk, barevné separace, úprava předloh

   

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 diagramů, animovaných GIF sekvencí, základní ozvučení grafických souborů a střih videosekvencí

• Předtisková úprava, tisk

ZÁKLADY 3D GRAFIKY

• Reprezentace 3D objektů

• Geometrické transformace 3D objektů

• Projekce, projekční matice, rovnoběžné promítání, středová projekce

• Světlo, osvětlovací modely, světelné zdroje, stíny

• Textury, typy mapování, shadow map, light map

angličtina

THEORETICAL FOUNDATIONS OF COMPUTER GRAPHICS

Analytical and computational geometry in computer graphics, physical properties of light, perceptual properties of light, the light and color perception, color spaces and color models

GRAPHIC DATA

Bitmap data, color attribute, bit attribute, vector data

CHARACTERISTICS OF THE DIGITAL IMAGE

Image resolution, interpolation, geometric transformations, sampling and alias, antialiasing, expression of colors , direct color and process color, color transformation, dithering, image brightness, histogram, gamma, transformation of luminance scale

GRAPHIC FILES AND FORMATS

Types and characteristics of image formats, data compression and compression algorithms and their properties, raster formats, vector formats, metaformats

CREATING AND PROCESSING OF GRAPHICS

Acquisition of graphic data, the sensor elements light sensitive, scanners, digital photos, programs for creating and processing of graphics, graphic accelerators, development, standards, basic parameters, monitors, projectors, printers

WORK WITH BITMAP AND VECTOR GRAPHICS EDITOR

Available tools and features of the program, options for creating bitmap graphics, basics of creating vector objects, user settings, work with layers, styles and templates, import, archive files, export, conversion, calibration, printing

WORKING WITH GRAPHICS

Editing and conversion of graphic files, scanning image masters, scanning, digital photo, OCR, creating animated GIF sequences, color separation, prepress, printing

FOUNDATIONS OF 3D GRAPHICS

3D object representation, geometric transformations, projections, projection matrix, parallel projection, central projection, light, illumination models, light sources, shadows, textures, types of mapping, shadow maps, light maps

 

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (21.09.2011)

angličtina

THEORETICAL FOUNDATIONS OF COMPUTER GRAPHICS

Analytical and computational geometry in computer graphics, physical properties of light, perceptual properties of light, the light and color perception, color spaces and color models

GRAPHIC DATA

Bitmap data, color attribute, bit attribute, vector data

CHARACTERISTICS OF THE DIGITAL IMAGE

Image resolution, interpolation, geometric transformations, sampling and alias, antialiasing, expression of colors , direct color and process color, color transformation, dithering, image brightness, histogram, gamma, transformation of luminance scale

GRAPHIC FILES AND FORMATS

Types and characteristics of image formats, data compression and compression algorithms and their properties, raster formats, vector formats, metaformats

CREATING AND PROCESSING OF GRAPHICS

Acquisition of graphic data, the sensor elements light sensitive, scanners, digital photos, programs for creating and processing of graphics, graphic accelerators, development, standards, basic parameters, monitors, projectors, printers

WORK WITH BITMAP AND VECTOR GRAPHICS EDITOR

Available tools and features of the program, options for creating bitmap graphics, basics of creating vector objects, user settings, work with layers, styles and templates, import, archive files, export, conversion, calibration, printing

WORKING WITH GRAPHICS

Editing and conversion of graphic files, scanning image masters, scanning, digital photo, OCR, creating animated GIF sequences, color separation, prepress, printing

FOUNDATIONS OF 3D GRAPHICS

3D object representation, geometric transformations, projections, projection matrix, parallel projection, central projection, light, illumination models, light sources, shadows, textures, types of mapping, shadow maps, light maps

 

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Požadavky k zápočtu

• Aktivní práce v seminářích, průběžné plnění úkolů

• Obhájení kvalitní původní zápočtové práce z oblasti zaměření předmětu vytvořené samostatně ve struktuře a formě dle zadání

• Zápočet bude realizován v aplikačním prostředí korespondujícím s výukou

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)

angličtina

Credit Requirements
• Active participation in seminars, continuous performance tasks
• Defending quality original assessment work in the area of focus objects created separately in the structure and form according to specification
• Credit will be implemented in the application environment corresponding to teaching

Poslední úprava: RAMBO/PEDF.CUNI.CZ (03.12.2014)