Počítačová grafika II – aktuální informace (2018/2019)

Přednáška se koná každý ČTVRTEK OD 12:20 v posluchárně S9 (Malá Strana)
(anglická verze se koná ve čtvrtek od 9:00 v S9)

Cvičení se konají v termínu:

Čtvrtek 15:40, SW2 (od 7. 3. 2019 jednou za 14 dnů – střídá se proti anglické skupině, viz SIS)

Nezávazný plán přednášky

Přednáška 1 (21. 2. 2019)

Úvod, základy ray-tracingu a stínování

Obsah přednášky, literatura, opakování stínování (Phongův model odrazu, Gouraudovo a Phongovo stínování), základy Ray-tracingu (až do anti-alias).

Přednáška 2 (28. 2. 2019)

Další modely odrazu, BRDF obecně

Obecné koncepty BRDF, Fresnelovy funkce, mikroploškové modely až před Cook-Torrance.

Přednáška 3 (7. 3. 2019)

Modely odrazu světla – dokončení

Mikroploškové modely: Cook-Torrance, Oren-Nayar, hledání lepších distribučních funkcí D(h) a geometrických faktorů G, Lafortune lobe model, Schlick's improvements

Cvičení 1 (7. 3. 2019)

Systém cvičení, za co je zápočet, předvedení programovacího prostředí (jazyk C# a MS Visual Studio), GrCis repository, ukázka ray-castingu a ray-tracingu - 048rtmontecarlo.
Architektura paprskového zobrazovače I (interface a základní třídy: RayScene, IIntersectable, IImageFunction, IRenderer, ISolid, ..)
Ray-tracing in GrCis (PDF slides)

Přednáška 4 (14. 3. 2019)

Výpočet průsečíků paprsku se scénou

Základy výpočtu průsečíků těles s paprskem: Rovinné útvary, konvexní mnohostěn, implicitní a algebraické plochy, obecné a rotační kvadriky, koule (geometrické řešení), toroid, rotační plocha, CSG reprezentace. Průsečíky s aproximačními plochami (Bezier): dělení, Newtonova metoda.

Přednáška 5 (21. 3. 2019)

Urychlovací metody pro R-T

Klasifikace urychlovacích metod, obalová tělesa, výpočet efektivity obalu, hierarchie obalových těles (BVH), jejich efektivita a konstrukce, metody dělení prostoru, uniformní děleni, 3D DDA algoritmus, neuniformní dělení prostoru (oktantový strom, KD-strom), kritéria dělení, průchod adaptivními strukturami.. [Směrové urychlovací metody (směrová krychle, světelný buffer, koherence paprsků, klasifikace paprsků, adresář v průmětně), zobecněné paprsky]

Cvičení 2 (21. 3. 2019)

Architektura paprskového zobrazovače II (Intersection, ISolid, IReflectanceModel, IMaterial), opakování ICamera, CS-script pro definice scény (projekt 048rtmontecarlo-script) 360°/180° panoramata, výroba panoramatu

Task 022: 360°/180° panoramatická kamera

Přednáška 6 (28. 3. 2019)

Textury a šumové funkce

Úvod do textur v R-T, 2D a 3D textury, definice tabulkou a předpisem, interpolace v tabulce (bilineární a bikubická), "Bump-texture", stochastické textury – úvod, syntéza šumových funkcí (bílý šum, interpolační a konvoluční metody), Perlinův šum, Lewisova řídká konvoluce, turbulence, použití šumových funkcí v konstrukci textur (dřevo, mramor). Další aplikace šumových funkcí – ukázky (simulace vodni hladiny, simulace a animace plamene).