Radosław Mantiuk

West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Poland

Przedmiot: Grafika komputerowa i wizualizacja (S1)

 

Tematyka wykładów:

  • Wprowadzenie do grafiki komputerowej (pdf, pdf)
    • Podstawowe pojęcia (piksel, obraz rastrowy, system graficzny, kodowanie koloru piksela, bufor ramki, formaty plików graficznych, kompresja obrazów, itp.).
    • Sprzęt stosowany w grafice komputerowej (karta graficzna, GPU, pamięć obrazu, wyświetlacze LCD i OLED, obraz stereoskopowy, wyświetlacze HMD).
    • Oprogramowanie graficzne (oprogramowanie do modelowania, biblioteka OpenGL, sterowniki kart graficznych, shadery, biblioteki narzędziowe).
  • Obraz cyfrowy (pdf)
    • Obraz a obraz cyfrowy.
    • Próbkowanie, integracja i kwantyzacja obrazu.
    • Rekonstrukcja obrazu, aliasing, techniki antyaliasingu.
  • Modelowanie obiektów trójwymiarowych (pdf)
    • Techniki modelowania
      • obiekt typu high poly
      • podpory oraz subdivide
      • przygotowanie do rzeźbienia
    • Proces rzeźbienia
    • Przygotowanie modelu pod kątem gry komputerowej
      • retopologia
      • obiekt typu low poly
      • proces rozwijania siatki (ang. unwrapping)
      • proces wypiekania (ang. baking)
    • Teksturowanie modelu
      • tradycyjne podejście
      • podejście bazujące na fizyce (ang. PBR – Physically Based Rendering)
      • proces teksturowania
  • Rendering obrazu (pdf)
    • Grafika rastrowa.
    • Potok renderingu (scena, transformacje geometrii, rzutowanie, rasteryzacja, obliczanie przesłaniania).
    • Przetwarzanie geometrii (przekształcenia geometryczne, składanie i odwracanie przekształceń, operacje macierzowe, biblioteka GLM).
  • Model oświetlenia (pdf,pdf)
    • Oświetlenie lokalne i globalne.
    • Równanie oświetlenia (obliczanie koloru pikseli).
    • Teksturowanie.

Literatura

  • J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, R.L. Phillips, “Wprowadzenie do grafiki komputerowej”, WNT, Warszawa 1995.
  • Jan Zabrodzki (pz), “Grafika komputerowa metody i narzędzia”, WNT, Warszawa 1994, ISBN 83-204-1716-3.
  • Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, Naty Hoffman, Real-Time Rendering (3rd edition), A K Peters, 2008.

Laboratoria:

  1. Wprowadzenie do modelowania scen trójwymiarowych.
  2. Modelowanie kształtów geometrycznych.
  3. Przygotowanie mapy UV oraz tekstury.
  4. Kompilacja oraz struktura programu. Podstawowe przekształcenia geometryczne (program do pobrania tutaj). W ramach lab. studenci mają za zadanie zbudowanie robota poprzez nałożenie na obiekty odpowiednich przekształceń geometrycznych.
  5. Animacja modelu w grze komputerowej (program do pobrania tutaj). Zadaniem studentów jest zaimplementowanie poruszania się obiektu do przodu i do tyłu po naciśnięciu odpowiednio klawiszy [W] i [S]. Ruch powinien być zgodny z kierunkiem ułożenia obiektu.
  6. Modyfikacja oświetlenia oraz materiałów.
  7. Import obiektów. Odbiór projektów.