Grafika Komputerowa (wieczorowa) 2007/8
Andrzej Łukaszewski

Program wykładu

1. Wstep
2. Sprzęt, standarty i biblioteki
   1. Bufor obrazu 2D: bitmapa
   2. Potok przetwarzania grafiki 3D
   3. Biblioteki graficzne 3D API: OpenGL
   4. Przekształcenia współrzędnych w OpenGL
3. Przekształcenia geometryczne
   1. Preliminaria
   2. Przekształcenia liniowe afiniczne i rzutowe
   3. Rozkład SVD
   4. Prawo i lewoskrętny system współrzędnych, iloczyn wektorowy
   5. Transformacja wektora normalnego
   6. Jednorodny system współrzędnych
   7. Rzuty i przekształcenie perspektywiczne
   8. Model kamery wirtualnej
   9. Obcinanie do ostrosłupa/prostop. widzenia
   10. Przekształcenie współrzędnych świata na wsp. kamery
   11. Reprezentacje rotacji
   12. Arcball
4. Widoczność
   1. Klasyfikacja
   2. Trywialne odrzucanie ścian tylnych (Culling)
   3. Algorytm bufora głębokości (z-bufora)
   4. Algorytmy sortujące : algorytm malarza
   5. Algorytm oparty na drzewach BSP
   6. Nierekurencyjna metoda śledzenia promieni (ray--casting)
      1. Generowanie promienia pierwotnego
      2. Znajdowanie przecięcia ze sferą
5. Obliczanie oświetlenia --- modelowanie odbicia światła
   1. Lokalny model oświeltenia Phonga
      1. Odbicie idealnie rozproszone
      2. Odbicie zwierciadlane
      3. Światło otoczenia (ambient)
      4. Model Phonga-Blinna
   2. Cieniowanie wielokątów
      1. Cieniowanie stałym kolorem
      2. Cieniowanie Gouraud
      3. Interpolacja dwuliniowa --- bilinear interpolation
      4. Cieniowanie Phonga
      5. Pasma Macha
   3. Globalny model oświetlenia vs. lokalny
      1. Definicja funkcji BRDF
      2. Równanie oświetlenia
      3. Rekurencyjna metoda śledzenia promieni (ray--tracing)
6. Algorytmy wycinania
   1. Algorytm Cohena--Sutherlanda
   2. Algorytm Lianga--Barsky'ego
   3. Algorytm Sutherlanda--Hodgmana 1974
   4. Obcinanie trójkątów
   5. Obcinanie w potoku graficznym
7. Rasteryzacja
   1. Rasteryzacja odcinka
      1. Równania prostej
      2. Prosty algorytm zmiennoprzecinkowy
      3. Algorytm Bresenhama
      4. Symetryczny dwukrokowy algorytm Wu-Rokne `87
   2. Algorytm Bresenhama dla okręgu
   3. Metoda przyrostowa/różnicowa i krzywe
   4. Problem aliasingu
      1. Próbkowanie i rekonstrukcja
      2. Granica Nyquista
      3. Filtry dolnoprzepustowe
      4. Filtr trójkątny Bartletta
      5. Filtr Gaussowski
   5. Rasteryzacja odcinka z antialiasingiem
   6. Algorytm Gupty-Sproull'a `81
   7. Rasteryzacja wielokątów
      1. Metoda dla wielokątów wypukłych
      2. Rasteryzacja dowolnego wielokąta metodą linii skanującej
      3. Metoda linii skanującej dla usuwania niewidocznych powierzchni
      4. Rasteryzacja trójkąta
   8. Inne algorytmy rastrowe: wypełnianie przez sianie
      1. Algorytm rekurencyjny
      2. Algorytm Smithsa
      3. Zmodyfikowany algorytm Smiths'a
8. Reprezentacje obiektów 2D/3D
   1. Reprezentacje wielościenne
      1. Siatki trójkątów
      2. Winged--Edge
      3. SceneGraph
   2. Powierzchnie parametryczne
      1. Krzywe Beziere'a
      2. Własności
      3. Gładkie łączenie, ciągłość geometryczna
      4. Algorytm de Casteljaux
      5. Prostokątne powierzchnie Beziere'a
      6. Trójkątne powierzchnie Beziere'a
   3. Reprezentacje wolumetryczne
      1. Zbiory wokseli
      2. Metoda maszerujących kwadratów
      3. Drzewa ósemkowe
      4. Drzewa BSP
      5. Konstruktywna geometria brył
9. Światło i kolor
   1. Światło
   2. System widzenia człowieka
      1. Iluzje
   3. Światło achromatyczne
      1. Postrzeganie różnic jasności
      2. Zakresy dynamiczny
      3. Ile poziomów do pamiętania jasności
      4. Gamma
      5. Postrzeganie zmian - CFF (critical flicker freq.)
   4. Modele koloru
      1. Model CIE XYZ
      2. Model CIE xyY
      3. Diagram chromatyczny
      4. Definicje Światła białego
      5. Modele RGB
      6. Model sRGB
      7. Model CMY, CMYK
      8. Modele z TV: YUV
      9. Modele percepcyjne L*u*v*, L*a*b*
      10. Modele interfacu HSL HSV
      11. Modele z paletami koloru