Grafika Komputerowa (studia wieczorowe)

Semestr zimowy 2008/2009:
Wykład: wtorek 16-17, sala 104
Pracownia/Ćwiczenia: środa 16-18, sala 107/104
Konsultacje:

Informacje bieżące:

Wyniku egzaminu z 18.II w formacie ASCII
Wpisy z egzaminu poprawkowego: Czwartek 19.II godz 15:15-16:30

Wyniku egzaminu z 4.II w formacie ASCII
Wpisy: Czwartek 5.II 15:30-16:30

Wyniki kolokwium

Informacje o kolokwium

Kolokwium będzie się składało z 4 zadań tego typu jak na listach z ćwiczeń i 2 dodatkowych zadań z pozostałego materiału z wykładu, przykłady tych zadań poniżej:

1. Zaproponuj algorytm znajdowania przeciecia prostopadłoscianu z promieniem czyli półprosta okreslona przez punkt poczatkowy P i wektor kierunkowy D (mozna zaadaptowac jeden z algorytmów z wykładu).
2. Przedstaw zasady działania, różnice i zastosowania metod cieniowania wielokątów: stałym kolorem, Gouraud i Phonga.

Punktacja (wersja robocza):

Program wykładu:

Program wykładu 2007/08

Literatura:

Linki:

• ACM SIGGRAPH
  
• EUROGRAPHICS
  
• Fredo Computer Graphics Page  - bogate źródło odnośników do prac, kodu, materiałów edukacyjnych
  
• Formaty plików graficznych  - odnośniki do stron z opisami formatów
  

Oprogramowanie:

• XnView  - przeglądarka i konwerter plików graficznych (Win/Linux/...) oraz GFL SDK czyli biblioteki do czytania/zapisywania wielu formatów plików graficznych.
• GIMP  - program do edycji grafiki rastrowej (licencja GNU)
• Blender  - program do modelowania scen 3D, renderowania i tworzenia animacji (licencja GNU)
• Wings3D  - prostszy program do modelowania scen 3D

OpenGL:

• OpenGL.org   (m. in, dokumentacja)
  
• OpenGL Silicon Graphic Center

OpenGL Toolkits (otwieranie okna, obsługa klawiatury i myszy...) :

• Biblioteka GLUT
  
• Biblioteka freeGLUT
  
• Biblioteka GLFW
  
• Biblioteka SDL (Simple Directmedia Layer)
  

Interface Libraries (biblioteki z przyciskami, suwakami,... ):

• FLTK
  
• wxWidgets
  
• GLUI
  
• AntTweakBar
  

Zasoby lokalne:

• Katalog z roznymi plikami w tym proste przykłady w C/C++ : podkatalog GL
  

Iluzje:

• Blind spot
• Hermann Grid
• Pink Dots
• Fading Dot
• Checkerboardshadow
• Shimmer
• More: Akiyoshi's illusions
• More: Illusions

Pracownia/Ćwiczenia: środa 16-18, sala 107/104

• Przedstawić przykłady programów z dobrymi czyli ładnymi i funkcjonalnymi interfejsami graficznymi.
• Uruchomić środowisko ulubionego kompilatora, przejrzeć i skompilować przykładowe programy sciągając brakujące biblioteki.
  • bitmap_glut.c
  • bitmap_glfw1.c
  • bitmap_glfw2.c
    
  • cube.c
  • tcube.c
  • dinoshade.c
  Zapoznać się z przenośnymi interfejsami do obsługi okien i zdarzeń dla biblioteki OpenGL:
  • Biblioteka GLUT
    
  • Biblioteka freeGLUT
    
  • Biblioteka GLFW
    
  • Biblioteka SDL (Simple Directmedia Layer)
    
• Rozbudować wybrany przeklad według uznania

Zadanie 2 (pracownia 15.X.2008):

• Zmodyfikować przykład tcube.c definiując widok perspektywiczny przy użyciu funkcji gluPerspective() i definicji obserwatora przy pomocy gluLookAt() (np. patrzymy się z [3,1.5,2] na punkt 0, usunąć na razie efekt uciekania sześcianu).
• Zmodyfikować przeklad tak aby obserwator poruszał się po okręgu na płaszczyźnie y=1.5 o promieniu 2 (parametryzacja okręgu: x=2cos(a), z=2sin(a) gdzie a jest zmiennym katem).
• Dodać double-buffering celem wyeliminowania migania: glutSwapBuffers() i GLUT_DOUBLE zamiast GLUT_SINGLE
• Dodać drugi mały sześcian lub kulkę która będzie poruszać się wewnątrz sześcianu i będzie odbijać się od brzegów zgodnie z zasada kat padania równy katowi odbicia. Początkowo pozycja w 0 i predkość początkowa dana jako wektor [x,y,z] zadany jako stała lub wektor losowy. Pozycja jest modyfikowana przez funkcje idle() tak jak i obserwator.
• Uatrakcyjnić kształt kulki/sześcianu np. dorobić uszy,....

Zadanie 3 (pracownia 22-29.X.2008):

• Scena składa się z brązowego prostokąta na którym mamy narysowany okrągły tor w ciemniejszym kolorze (np. GL_TRIANGLE_STRIP). Po bokach toru należy narysowac pewną liczbę drzew np. jako kule na prostopadłościanach (przeskalowane cube).
• Na torze stoi samochód narysowany np. z dwoch prostopadłościanów (wire). Po nacisnięciu spacji samochód zaczyna sie poruszać ze stałym przyspieszeniem. po okrągłym torze (parametryzacja pozycji podobnie jak w poprzednim zadaniu (cos/sin)).
• W jednym oknie mamy dwa widoki (użyc w display 2 razy funkcji glViewport) jeden dla obserwatora statycznego który widzi z góry całą scene i drugi z pozycji kierowcy samochodu (tak aby widać też kawalek samochodu - wireframe, widoki obok siebie lub PIP)
• Użyć DOUBLE_BUFFER i DEPTH_BUFFER aby wyeliminować miganie i zapewnić poprawną widoczność.
• W zależności od inwencji rozwinąc program udoskonalając scene, zmieniając tor lub robiąc prostą gre np. dodając poślizg na zewnątrz zależnie od prędkości i mierząc czas 5 okrążeń przy sterowaniu z klawiatury (gaz/hamulec,...).

Ćwiczenia 5.XI.2008: Lista (pdf)

Zadanie 4 (pracownia 12-26.XI.2008):

• Dane SRTM SRTM ver.4 z CGIAR-CSI SRTM 90m są w formacie geotiff. Każdy plik to wysokości dla kawałka ziemi 5x5 stopni geograficznych na regularnej kracie 6000x6000. Wysokości w metrach [-500,9000] inne ujemne wartości oznaczaja regiony bez danych.

  Geotiff mozna skonwertować do prostego formatu PNM. Przykładowy plik do czytania dla kawałka Polski: 15-20E, 50-55N tutaj Przykladowy kod sample wczytuje plik pomijając nagłówek i odwracając kolejność bajtów na właściwą. Otrzymujemy dane w tablicy.

• Wyświetlić siatkę czworokątów/trójkątów (lub lepiej przy pomocy GL_QUAD_STRIP całe paski) z widokiem z góry, rzut perspektywiczny lub równoległy z możliwościa zbliżania/oddalania i przesuwania na boki i góra/dół. Należy wyświetlać np. co 16 punkt w tablicy (6000x6000 to troche za dużo i będzie wolno działać) i dodać wybór dokladności np. klawisze 1-9.
• Nadać punktom kolory zależne od wysokości np.

         if      (ht < 0  )   glColor3f(0.,       0.,        1.); //blue
         else if (ht < 500)   glColor3f(0.,       ht/500,    0.); //->green
         else if (ht < 1000)  glColor3f(ht/500-1, 1.,        0.); //->yellow
         else if (ht < 1500)  glColor3f(1,        ht/500-2., 0.); //->red
         else glColor3f(1.,1.,1.);                                //white
      
  

Zadanie 6 (pracownia 3-10.XII.2008):

• Przeczytać Basic OpenGL lighting i więcej w rozdziale OpenGL Red Book o oświetleniu
• Przetestować oświetlenie modyfikując przykład: lighting.c przez skorzystanie z funkcji glColorMaterial(). Dla obu wersji glMaterial / glColorMaterial oświetlać obiekty: glutSolidSphere() i wlasny obiekt zdefiniowany przez glBegin/glEnd
  (Uwaga: zdefiniować wektory normalne).
• Zmodyfikować jeden z poprzednich programów(3 lub 4) dodając oświetlenie w postaci kilku różnych świateł: kierunkowe/punktowe z mozliwoscia włączania, wyłączania i zmiany pozycji.
• Przetestować jak zmiana położenia obserwatora wpływa na oświetlenie
• Przetestuj funkcję tłumienia (Attenuation) światła z odległościa jako odwrotność funkcji liniowej i fizycznie poprawnej kwadratowej.

Zadanie 7 (pracownia 15.XII.2008):

Pierwsza wersja powyżej powinna być minimalistyczna tak aby kod był jak najkrótszy (wykorzystac samopodobieństwo/fraktaloność choinki, transformacje OpenGL i usunąc niepotrzebne funkcje). Druga wersja może być dłuższa, należy zadbac o jakość choinki, kolory, dobór oświetlenia i wykazać się inwencją np. dodać różnokolorowe bombki ze spekularnymi rozblyskami.

Zadanie 8 (pracownia 7.I.2009,... ):

Napisać program przedstawiający animacje układu słonecznego złożony z co najmniej Słońca, Ziemi i Księżyca wraz z teksturowaniem i oświetleniem od Śłońca. Na Ziemię powinna być nałożona tekstura Blue Marble, a na Księżyc tekstura z widocznej strony księżyca (zdjęcie z Ziemi).

Ćwiczenia 14.I.2009: Lista (pdf)

Kolokwium 21.I.2009

Pracownia i wyniki kolokwium 28.I.2009