Fotorealistická grafika (NPGR004)

Kód/rozsah: NPGR004, 2/2 Z + Zk (léto)
Rozvrh: Úterý 15:40 S8 (Malá Strana)
Vyučující: Josef Pelikán
Předpoklady: základní kurs programování (C#), základy lineární algebry a matematické analýzy, Základy počítačové grafiky (NPGR003)

Přednáška navazuje na Základy počítačové grafiky a je určena pro vážnější zájemce o tento obor, pokrývá moderní oblasti 3D grafiky (základy syntézy obrazu): světelné modely a stínování, rekurzivní sledování paprsku (Ray-tracing) včetně vylepšených a urychlených variant, textury, vyhlazování (anti-aliasing) a vzorkování, základy použití metod Monte-Carlo při realistickém zobrazování, základy radiační metody výpočtu osvětlení.

Přednáška je doplněna cvičeními v počítačové laboratoři. Cvičení se věnují praktickým aspektům předmětu a zadání průběžných zápočtových úkolů. Postačí hrubá znalost programování .NET a jazyka C#. Viz GrCis na SVN nebo GitHub.

Syllabus

  • stínování - základní modely osvětlení, fyzikálně založené modely, konstantní a spojité stínování, interpolace barvy a normály, výpočet vržených stínů
  • rekurzivní sledování paprsku (Ray-tracing) - vrhání paprsku, základní princip rekurzivního sledování paprsku, výpočet průsečíků s jednoduchými geometrickými tělesy a s CSG scénou
  • vyhlazování (anti-aliasing) a vzorkování - princip vyhlazování, jednotlivé vzorkovací metody, adaptivní zjemňování a jeho kriteria
  • textury - 2D a 3D textury, procedurální textury, náhodné textury, konstrukce šumové funkce
  • distribuované sledování paprsku (Monte-Carlo) - princip, použití pro výpočet měkkých stínů, neostrých odrazů, apod.
  • urychlovací metody sledování paprsku - obalová tělesa, obalové hierarchie, prostorové adresáře, urychlovací stromy
  • radiační metody - základy radiometrie, princip radiačních metod
  • Monte-Carlo rendering - nestranné odhady integrálů, využití při formulaci fyzikálně korektních metod výpočtu globálního osvětlení scény, příklady několika konkrétních algoritmů založených na MC principu

Doplňující literatura


Copyright (C) 1995-2022 J.Pelikán, last change: 2022-02-19 10:48:49 +0100 (Sat, 19 Feb 2022)