|
Vyučující
|
-
Adámek Adam, Ing.
-
Schlecht Miroslav, doc. Ing. Ph.D.
-
Dort Jan, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základní vektorová 2D grafika I: základní primitiva (čáry, polygony, kuželosečky, oblouky) a jejich použití, kresba křivky pomocí úseček a pomocí oblouků, Bezierova křivka - vlastnosti a její použití, pero a výplň, efekty s tahy a šrafováním. 2. Základní vektorová 2D grafika II: OpenType fonty, atributy fontu, řezy, velikost písma, metrika fontu, zarovnávání do bloku, tvorba obrazu na tiskárně. 3. Pokročilá vektorová 2D grafika: afinní transformace ve 2D, kombinování primitiv, boolean operace, ukládání vektorového obrazu do souboru - běžné vektorové formáty (SVG). 4. Interaktivní vektorová 2D grafika: hit detection, aplikační příklady analytické geometrie, jednoduché animace, časová osa, události. 5. Základní bitmapová grafika: vnímání barev, jas, vlastnosti barevného systému RGB, CMYK a HSV, ICC profily, bitová reprezentace pixelu, paleta, používání rastrového obrazu ve vektorové grafice, manipulace s rastrovým obrazem, vlastnosti a použití běžných rastrových formátů (BMP, PNG, JPEG, JPEG2000, GIF, EXIF). 6. Pokročilá bitmapová grafika: možnosti změny měřítka, konvoluce, rendering do obrázku, double buffering, průhlednost, alfa kompozice, vodoznaky. 7. Základy vizualizace vědeckých dat: objemové reprezentace a jejich zobrazení po řezech, skalární a vektorová pole, barevné sekvence, glyfy, streamlines. 8-9. Základní vizualizace informace: význam vizualizace informace, vizuální manipulace, zobrazování dat prostřednictvím tabulky, grafu, diagramu nebo mapou, volba barev. 9-10. Pokročilá vizualizace informace: vizualizace vícerozměrných dat, vizualizace hierarchií a pracovních postupů, náhled a detail. 11. Základy multimédií: základní pojmy (rozlišení klipu, HD formát, snímková frekvence, kodek, kontejnerová struktura, stereo vs. mono zvuk), základní metody zpracování a editace videa, vlastnosti běžných multimediálních formátů (MPEG-2, MPEG-4, MP3). Používání multimédií v aplikacích a na webu. 12. Základy 3D grafiky: modelovací primitiva, modely kamery a světelných zdrojů, afinní transformace ve 3D, 2D texturování, základy tvorby modelů v modelovacích nástrojích, běžné formáty pro popis scény (např. X3D). 13. Zvaná přednáška (rezerva).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s aktivizací, Přednáška s praktickými aplikacemi, Individuální konzultace, Samostatná práce studentů, Cvičení
- Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40]
- 40 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 65 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat principy programování v imperativních jazycích, tj. řídící struktury, cykly, metody, aj |
| popsat principy objektově orientovaného programování |
| orientovat se v primitivních datových typech |
| orientovat se v problematice dynamické alokace paměti, tj. reference, pole, apod |
| orientovat se v matematických pojmech na úrovni středoškolské matematiky |
| Odborné dovednosti |
|---|
| implementovat jednoduchý objektově orientovaný program v libovolném progr. jazyce (např. Java), který dokáže načíst strukturovaná data ze souboru do dynamicky zvětšovaného pole objektů |
| implementovat jednoduchý objektově orientovaný program v libovolném progr. jazyce (např. Java), který dokáže provést nad daty jednoduchý výpočet (např. průměr věků všech osob ženského pohlaví) |
| implementovat jednoduchý objektově orientovaný program v libovolném progr. jazyce (např. Java), který dokáže vypsat výsledek do konzole, resp. textového souboru |
| vytvořit v tabulkovém editoru typu MS Excel tabulku obsahující vedle hodnot rovněž vzorce, přičemž buňky dokáže podmíněně formátovat, seřadit a filtrovat |
| používat prakticky středoškolskou mamatiku, zejména látku týkající se analytické geometrie |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| charakterizovat vektorovou a bitmapovou grafiku a jejich nejčastěji používané formáty (SVG, X3D, BMP, GIF, PNG, JPEG, ...) |
| charakterizovat digitální video a audio a jejich nejčastěji používané formáty (např. MPEG-4, MP3) |
| vysvětlit rozdíl mezi kresebně orientovaným a objektově orientovaným přístupem pro tvorbu grafiky |
| orientovat se v přístupech použivaných pro vytváření modelů geom. objektů ve 2D i 3D, tj. cesta, region, sweep, revolve |
| orientovat se v základních transformacích grafických objektů ve 2D i 3D (translace, rotace, změna měřítka) |
| popsat nejčastěji používané barevné modely a způsoby ukládání barvy v počítači |
| popsat prvky scény ve 3D (modely objektů, kamery, světel) vzhledem k zamýšlené formě vizualizace (drátěný model, jednobarevný ploškový model, konstatní a Gouraud stínování, fotorealistický přístup) |
| popsat základní metody interpolace dat: nejbližší soused, lineární interpolace a (bi)kubická v kontextu změny měřítka bitmapového obrazu a časově proměnlivých parametrů vektorové grafiky (animace) |
| popsat základní principy úpravy rastrového obrazu: přenosová křivka, konvoluce |
| popsat nejčastěji používané metody kombinování pixelů více obrazů, tj. alfa-blending, operátory min, max, mul |
| orientovat se v základních metodách pro vizualizaci skalárních a vektorových polí, tj. barevná mapa, kontury, šipky, streamlines |
| orientovat se v základních metodách pro vizualizaci číselné i nečíselné informace, hierarchií a vztahů, tj. různé grafy (plot, chart), pavučina, paralelní souřadnice, Senkeyův diagram, mapa, grafy (graph) a stromy, apod. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vybrat a realizovat vhodný způsob vizualizace dané konkrétní informace a jistých technických parametrů (např. velikost obrazovky) s využitím dostupných nástrojů (např. tabulkový editor typu MS Excel, editor obrázků typu Adobe Photoshop) nebo prostřednictvím vlastní jednoduché aplikace (napsané např. v progr. jazyce Java s využitím dostupných vizualizačních knihoven), např. vizualizace preferencí volebních stran v jednotlivých krajích, prodejnosti zboží internetového obchodu, nebo závislosti stability tenkovrstvého materiálu na teplotě a tlaku, realizované např. barevnou mapou, okomentovaným grafem, apod. |
| vybrat a realizovat vhodný způsob vizualizace v čase měnící se konkrétní informace, např. vývoj počasí (teplota, srážky, vítr) přes den v celé Evropě realizovaný animovanou, resp. interaktivně se měnící, barevnou mapou teplot s šipkami udávající směr a velikost rychlosti větru |
| uložit vizualizaci do standardního rastrového nebo vektorového formátu případně do videa prostřednictvím nástrojů (např. InkScape, ffmpeg) nebo vlastní jednoduché aplikace (s využitím dostupných vizualizačních knihoven, např. JFreeSVG, ffmpeg) |
| zobrazit uloženou vizualizaci prostřednictvím vlastní jednoduché aplikace (s využitím dostupných vizualizačních knihoven) dle charakteru vizualizace |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| rozsáhlejší SP, která není přesně nalinkovaná, takže studenti mají rámcové zadání, byť hodně detailní, a musí se rozhodovat |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Individuální konzultace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Samostatná práce studentů, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Individuální konzultace, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Písemná zkouška, |
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Výstupní projekt, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Výstupní projekt, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Výstupní projekt, |
|
Doporučená literatura
|
-
Chalupa, Radek. Programování v GDI+ v příkladech - grafika a fotografie ve Visual C++. Praha : BEN - technická literatura, 2007. ISBN 978-80-7300-217-6.
-
Navrátil, Pavel. Počítačová grafika a multimédia. Computer Media, 2007. ISBN 80-86686-77-9.
-
Telea, Alexandru C. Data visualization : principles and practice. Wellesley : A K Peters, 2008. ISBN 978-1-56881-306-6.
-
Tufte, Edward R. Beautiful evidence. Cheshire : Graphics Press, 2006. ISBN 0-9613921-7-7.
-
Ward, Matthew; Grinstein, Georges G.; Keim, Daniel. Interactive data visualization : foundations, techniques, and applications. Natick : A K Peters, 2010. ISBN 978-1-56881-473-5.
|