Algoritmy počítačové grafiky

Vztahy:

Předmět B4M39APG nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE4M39APG (vztah je symetrický)

Předmět B4M39APG může být splněn v zastoupení předmětem BE4M39APG

Předmět B4M39APG nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE4M39APG (vztah je symetrický)

Předmět je ekvivalentní s AD4M39APG,AE4M39APG,A4M39APG,E36APG,XD36APG,X39APG .

Garant předmětu:

Jiří Žára

Přednášející:

Jiří Bittner, Jiří Žára

Cvičící:

Jiří Bittner, Jakub Hendrich, Jiří Žára

Předmět zajišťuje:

katedra počítačové grafiky a interakce

Anotace:

Předmět prezentuje principy fyzikálně založených metod syntézy obrazu se zaměřením na metody umožňující interaktivní zobrazování. Studující se seznámí s teoretickými základy a praktickou implementací metody sledování cest a potřebných souvisejících konceptů.

Přednášky používají frontální výuku s uváděním motivačních příkladů, aktivním zapojením posluchačů a získáváním jejich zpětné vazby. Na cvičeních pracují studující v týmech a implementují úlohy navazující na odpřednášenou látku. Implementaci předchází krátký výklad cvičícího, následně je řešení úloh konzultováno s jednotlivými týmy. Zkouška vyhodnocuje teoretické znalosti o přednášených metodách a schopnost jejich propojení.

Výsledek studentské ankety předmětu: https://anketa.is.cvut.cz/html/anketa-nova/results/semesters/B251/surveys/11/courses/4697806

Požadavky:

Znalost některé ze základních grafických knihoven (OpenGL, DirectX), schopnost programovat v C++.

Osnova přednášek:

1. Úvod

2. Výpočet viditelnosti

3. Radiometrie, světelné zdroje

4. Odraz na površích (BSDF, mikroplošky)

5. Odraz na površích (SVBRDF, BSSRDF)

6. Sledování cest (zobrazovací rovnice, Monte Carlo integrace)

7. Sledování cest (vzorkování BSDF a světel)

8. Sledování cest (stochastické ukočení a dělení)

9. Opticky aktivní prostředí

10. Volumetrické sledování cest

11. Mapování tónů, odstraňování šumu

12. Scény s mnoha světly

13. Nové metody (rozbor aktuálního článku)

14. Rezerva

Osnova cvičení:

1. Seznámení se semestrálními projekty, rozdělení do skupin

2. Zadání semestrálního projektu

3. Konzultace

4. Konzultace

5. Konzultace

6. Konzultace

7. Konzultace

8. Konzultace

9. Konzultace

10. Konzultace

11. Předvádění implementace semestrální úlohy

12. Veřejná prezentace semestrální úlohy

13. Rozbor a hodnocení písemné zprávy

14. Rezerva

Cíle studia:

Po absolvování předmětu budou studující rozumět metodám syntézy obrazu založeným na sledování paprsků. Budou schopni modelovat světelné zdroje, realistické odrazy na površích, implementovat algoritmus sledování cest, simulovat rozptyl světla v opticky aktivních prostředích, aplikovat mapování tónů a odstraňování šumu, optimalizovat vykreslování scén s mnoha světly.

Studijní materiály:

[1] Moller et al. Real-Time Rendering, 4th edition, CRC Press, 2018.

[2] Pharr et al. Physically Based Rendering: From Theory to Implementation, 4th edition. Morgan Kaufmann, 2023.

[3] Foley, J., van Dam, A., Feiner, S., and Hughes, J. Computer Graphics: Principles and Practice, 2nd edition. Addison Wesley, 1997.

[4] Web předmětu http://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b4m39apg/start

Poznámka:

Další informace:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/B4M39APG

Rozvrh na zimní semestr 2025/2026:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KN:E-327 Hendrich J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1 paralelka 102) Karlovo nám. Solarium K327místnost KN:E-327 Hendrich J. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Solarium K327
Út
St	místnost KN:E-301 Žára J. Bittner J. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Šrámkova posluchárna K9
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřená informatika - Počítačová grafika 2018 (povinný předmět oboru)
• Otevřená informatika - Počítačová grafika (PS)