Detail předmětu

Počítačová grafika

Akademický rok 2026/27

BEA012 předmět zařazen v 1 studijním plánu

​ BPC-GK zimní semestr 2. ročník

  1. Teorie grafických formátů

Digitalizace obrazu (vzorkování, kvantování, aliasing).

Teorie barev (pojem barvy, CIE diagram, barevné modely RGB, CMY-K, HSV, HLS, rozptylování barev).

Metody uložení obrázku do souboru (fyzické a logické formáty dat, barevné módy, paleta, obecná struktura souboru rastrových dat, organizace bitmapových dat – pásy, dlaždice, hierarchické dlaždice, pyramidové vrstvy).

Komprese dat – bezeztrátové metody (kvadrantový strom, proudové kódování – RLE, slovníkové metody – LZW, Huffmanovo kódování, prediktivní metody, vlnková transformace).

Komprese dat – ztrátové metody (redukce barev, vektorová kvantizace, diskrétní kosinová transformace, fraktální komprese).

Vektorové formáty (princip vektorové kresby, technologie C4 - CAD, CAE, CAM, CIM, reverzní inženýrství a vazba na technologii BIM),

Konverze grafických formátů (rastr – rastr, vektor – vektor, vektor – rastr – rasterizace, rastr – vektor - vektorizace).

 

2. Technické prostředky pro počítačovou grafiku

Obrazový podsystém (principy monitorů, plazmový displej, displeje LCD a OLED).

Tiskárny – principy tisku (teplotní, xerografické – laserové, inkoustové, sublimační).

Vstupní zařízení pro počítačovou grafiku:

Dotykové obrazovky (Odporové, kapacitní, světelné, obrazovky s povrchovou akustickou vlnou).

Snímače (snímače obrazů předloh, snímače digitálních fotoaparátů).

 

3. Metody zpracování obrazu

Předzpracování obrazu (transformace jasové stupnice, vyrovnání histogramu, diskrétní konvoluce).

Úpravy digitálního obrazu (převzorkování a změna rozlišení)

Geometrické transformace v rovině (nelineární transformace, Warping, Morfing).

Ořezávání 2D objektů (ořezání úsečky – algoritmy Cohen – Sutherland, Liang–Barsky, ořezání polygonu – algoritmy Sutherland -Hodgman, Weiler – Atherton).

 

4. Základy prostorové grafiky

Geometrické modelování (množinový model, konstruktivní geometrie těles – CSG, hraniční model, oktantové stromy, šablonování).

Křivky a plochy (křivky Fergusonovy, Beziérovy, Coonsovy - aproximace, interpolace, plochy - analytická a plošková reprezentace).

Zobrazování 3D objektů (3D transformace, zdroje světla, osvětlovací model, stínování, globální zobrazovací metody, řešení viditelnosti).

Kredity

4 kredity

Jazyk studia

čeština

semestr

zimní

Garant předmětu

doc. Ing. Dalibor Bartoněk, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav geodézie

Způsob a kritéria hodnocení

klasifikovaný zápočet

Vstupní znalosti

Základy informatiky a databázových systémů

Učební cíle

Zvládnout teorii grafických formátů, způsob uložení grafické informace do souboru, pochopit základní principy technických prostředků.
Porozumět struktuře grafických formátů a práci s nimi, pochopit princip činnosti grafických zařízení a seznámit se základními algoritmy počítačové grafiky.

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

https://www.vut.cz/studenti/predmety/detail/303347

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

  • 1. Úvod, digitalizace obrazu, aliasing.
  • 2. Barvy, barevné modely.
  • 3. Teorie grafických formátů, fyzické a logické formáty dat, pásy, dlaždice.
  • 4. Přímé a nepřímé uložení obrazu (paleta), platformové závislosti.
  • 5. Komprese dat – bezeztrátové metody (Huffmanův kód, RLE, kvandrantový strom, prediktivní metody).
  • 6. Komprese dat – ztrátové metody (Diskrétní kosinová transformace, fraktály, redukce barev, vektorová kvantizace).
  • 7. Vektorová grafika, princip vektorových formátů, technologie C4.
  • 8. Problematika konverze grafických formátů. Vektor – rastr a zpět.
  • 9. Principy nejpoužívanějších grafických formátů (BMP, PCX, TIFF, JPEG, HPGL, DXF, ...).
  • 10. Technické prostředky pro počítačovou grafiku – úvod, zobrazovací podsystém počítače (adaptéry, monitory, ...), tiskárny, zapisovače, snímače.
  • 11. Úprava obrazu. Korekce jasu, ekvalizace histogramu, nelineární transformace (warping, morphing) diskrétní konvoluce.
  • 12. Transformace v rovině, ořezávání objektů.
  • 13. Základy 3D grafiky.

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

  • 1.-4. Kresba digitální mapy v programech Microstation, Kokeš.
  • 5. Atributové kontroly, hromadný převod z předpisu do předpisu (Mgeo).
  • 6.-7. Topologické kontroly (Mgeo, Kokeš).
  • 8. Tvorba datového modelu (Mgeo).
  • 9. Převody datových formátů mezi programy (Microstation, Kokeš, Autocad).
  • 10. Používání mapových služeb v programech Microstation, Kokeš,VKM, ArcGIS
  • 11. Zápočtový test.