Pocitacova grafika 2

Lecture Notes

_____________________________________________________________

Prednaska Animacie a Vizualizacia viacrozmernych dat
sa bude konat v stredu 25.5.2005 o 10.00 v akvariu c. IV

_____________________________________________________________
Description
Presentation
 Material v knihe
Mod. PG
od J. Zara
Text
(Slovak)
Additional Materials
(pozri pozn. pri sylabach)
Internal Materials
( only for FMFIstudents)
Lecture 0
Uvod
Lecture 1
Fractaly
kap 8. str.: 265
Lecture 2
Algoritmy viditelnosti
kap 11. str.: 349
Lecture 3
Svetlo a osvetľovacie modely
kap 10. str.: 319
Lecture 4
Textúry
kap 13. str.: 379
Lecture 5
Tiene
kap 12. str.: 367

Lecture 6
Reprezetácie scény a scene graph
kap 14. str.: 397
Lecture 7
Midterm
Lecture 8
Osvetľovacie modely 2
kap 10. str.: 319
Lecture 9
RayTracing
kap 15. str.: 413
Lecture 10
Radiosity
kap 15. str.: 442
Lecture 11
Animation
kap 18. str.: 483
Lecture 14
Zaklady vizualizcie a virtualnej reality
kap 16. str.: 457
Lecture 15
Final Term

Lecture Sylabus


1 Geometrické modelovanie 3 – Fraktály
2 Algoritmy viditeľnosti
3 Svetlo a osvetľovacie modely
4 Textúry
5 Tiene
6 Reprezetácie scény a detekcia kolízií
7 Midterm
8 Osvetľovacie modely 2
9 RayTracing
10 Radiosity
11 Animation
12 Normovane graficke systemy
13 Advanced rendering
14 Základy vizualizácie a virtuálnej reality
15 Finalterm

=======================================================================

1 Geometrické modelovanie 3 – Fraktály
[Zara 2.vyd. kap 8. str.: 265]
dopl: [Hill, kap. 9]

· Definicia
· Fraktalna dimenzia
· L-systems
· IFS
· Mandelbrot a Julia sets
· Terrain modeling

2 Algoritmy viditeľnosti
[Zara 2.vyd., kap 11. str.: 349]
dopl: [Mount, lect 27, pg. 106]

· Delenie, (object and image precision)
· Back-face culling
· z-buffer a frame buffer
· algoritmus hĺbkového triedenia
· Appelov algoritmus
· Warnockov algoritmus delenia okna
· Zobrazenie grafu funkcie dvoch premenných

3 Svetlo a osvetľovacie modely
[Zara 2.vyd., kap 10. str.: 319]
dopl: [Mount, lect 13, 14; pg. 51, 55]
[RealTIme rendering]

· Teória svetla
· Ambient, diffuse and specular reflection
· Empirické osvetľovacie modely
o Phong,
o Types of lights,
o Half way vector
o Surface normals (calc. for different types of surfaces) ...
§ Warn’s model
· Lighting and shading in OpenGL
· Shading – tienovacie modely
· Problems with shadings
· Ostatne osvetlovacie modely

4 Textúry
[Zara 2.vyd., kap 13. str.: 379]
dopl: [Mount, lect 15, 16; pg. 62, 66]
dopl: [RealTime rendering]

· 2D a 3D textures
· texture space,
· parametrization
· mapping process (mapovanie textúr)
· hrboľaté textúry
· procedurálne textúry
· Bump mapping
· Mip-Mapping
· Texture in OpenGL…

5 Tiene
[Zara 2.vyd., kap 12. str.: 367]
dopl: [RealTIme rendering,]

· Projekčné metódy
· Tieňové teleso
· Tieňová pamäť hĺbky

6 Reprezetácie scény a detekcia kolízií
[Zara 2.vyd., kap 1č. str.: 397]

· Graf scény
· Hierarchia obálok
· BSP, Octree, kD strom
· Detekcia kolízií

7 Midterm

8 Osvetlovacie modely 2
[Zara 2.vyd., kap 10. str.: 319]
dopl: [MisoV]

· Improvements (vylepsenia, urychlenia)
· BRDF
· Fresnell
· Fyzikalne ovetlovacie modely
o Cook-Torrance
o atd ..

9 RayTracing
[Zara 2.vyd., kap 15. str.: 413]
dopl: [Mount, lect 22, 23, 24, pg. 87, ]

· Raytracing alg. (Pseudocode)
· Riadenie hĺbky rekurzie
· Computing (Ukážka výpočtu jednotlivých zložiek)
· Rays and computer graphics (ray-object intersections)
· priesečníky: rovinne útvary, konvexné, implicitné a algeb. Plochy, CSG, rotačné plochy, Bezier, …
· Another tracings (path tracing)
· Improvements
Na zaver:
· Vzorkovanie (pravidelné, jittering, …)
· Adaptivne vzorkovanie
· Metóda Monte Carlo v Ray Tracingu
· Light, (bi)path tracing
· Makke tiene
· Simulácia hĺbky ostrosti
· Anti-aliasing
· Improvements

10 Radiosity
[Zara 2.vyd., kap 15. str.: 413]
dopl: [Mount, lect X08, pg. 136]

· Zákl. pojmy: BRDF, solid angle, ziarivy tok (flux), radiance
· Rendering Equastion
· Radiosity – definitions
· Form Factors
· Basic steps for computing radiosity (form factor calculation - analyt. solution, Nusseltova analogia, metódy Mote Carlo)
· Metódy riešenia radiačnej sústvy rovníc
· Algoritmy generovania siete
· Zjemnovanie sceny
· Comparision of RayTracing and Radiosity

11 Animation
[Zara 2.vyd., kap 18. str.: 483]
dopl: [Mount, lect X07, pg. 129]

· Basics, keyframes
· Quaternions (and rotation e.g. :-)
· Euler angle
· Inverse kinematics
· Character animation
· Physical-based animation
· Motion capture
· Procedural animation
· Deformation

12 Normovane graficke systemy

· Normovanbe graficke systemy
· Kodovanie grafickej informacie

13 Advanced rendering
[Zara 2.vyd., kap 17. str.: 473]

· Non-photorealistic rendering
· Image-based rendering
· Image-Based modeling

14 Základy vizualizácie a virtuálnej reality
[Zara 2.vyd., kap 16. str.: 457]
[Zara 2.vyd., kap 20. str.: 523]

· Vector field, tensors, flow data
· Vis. of scalar fields, heigh field
· Marching cube …
· Direct volume data rendering
· Virtual Reality

15 Finalterm