CSTB603 Синтез на реалистични изображения
Анотация:
Целта на курса е изучаването на методите за създаване и редактиране на обекти със сложна геометрична форма и йерархична структура и овладяването на принципите за визуализацията им с компютър. Дават се необходимите сведения за някои основни класове алгоритми и видове модели. Подробно се разглеждат методите за определяне на видими линии и повърхнини, за описание на цветове и материали, за синтезиране на реалистични изображения, за добавяне на детайли върху повърхнините на обектите, както и методите за описание на гладки линии и повърхнини. Обсъждат се особеностите при моделирането и визуализацията на сложни обекти със съвременни програмни продукти.
Преподавател(и):
гл. ас. Десислава Георгиева д-р
Описание на курса:
Компетенции:
Успешно завършилите курса студенти:
1) знаят:
• основните принципи и методи за създаване на реалистични изображения с помощта на компютър.
2) могат:
• дa използват технологиите на компютърната графика за създаване, редактиране и фотореалистична визуализация на сложни тримерни модели.
Предварителни изисквания:
Студентите да имат знания и/или умения:
• Основни познания по компютърна графика
Форми на провеждане:
Редовен
Учебни форми:
Лекция
Език, на който се води курса:
Български
Теми, които се разглеждат в курса:
- Алгоритми за определяне на видими линии и повърхнини - постановка на задачата и основни методи за решаване.
- Модели на възприемане на цветовете - основни понятия, модели RGB, HSV, HLS, CIE; начини за задаване на цвят в системите за реалистична компютърна графика.
- Локални модели на осветяване на обектите - постановка на задачата. Модели за осветеност на обектите. Модели за отражение на разсеяна (фонова) светлина и дифузно отражение. Модели за огледално отражение.
- Алгоритми за оцветяване на многоъгълници - постановка на задачата, константно оцветяване, алгоритъм на Гъроу, алгоритъм на Фонг.
- Тест 1.
- Създаване на фотореалистични изображения – I част. Трасиране на лъч - основен принцип, трасиране на лъча в права и обратна посока.
- Създаване на фотореалистични изображения – II част. Метод на радиацията - постановка на задачата, баланс на енергията, излъчвана от повърхнините от сцената.
- Добавяне на детайли върху повърхнини на обекти от сцената - постановка на задачата, методи за текстуриране, процедурни методи, добавяне на неравности върху повърхнините.
- Основни принципи на композицията – аранжировка на обектите в сцената, местоположение на камерата, цветове и светлина, фон, пропорции на изображението.
- Тест 2.
- Фотореализъм в компютърната графика – какво прави изображението фотореалистично. Методи за създаване на фотореалистични изображения.
- Дизайн на технологични сцени – определяне на типа среда, характеристики на основни елементи от средата, допълнителни предмети и детайли. Примери от реализирани проекти.
- Дизайн на градска среда и природни сцени – основни проблеми при визуализацията на такива сцени. Определяне на ключовите елементи от средата. Примери от реализирани проекти.
- Дизайн на реални и фантастични персонажи – основни правила за изграждане на запомнящ се персонаж. Етапи при създаването на персонаж.
- Тест 3.
Литература по темите:
• Малешков, С., В. Георгиев, Компютърна графика и фотореалистична визуализация, учебник, издателско на НБУ, ISBN: 978-954-535-808-7, 2014
• Hearn, D., M. Baker. Computer Graphics with OpenGL , Third Edition, Prentice-Hall, 2004
• Hughes, J., A. van Dam, M. McGuire, D. Sklar, J. Foley, S. Feiner, K. Akeley. Computer Graphics: Principle and Practice, 3-rd Edition, Addison Wesley, 2013.
• Foley, J., A. van Dam, S. Feiner and J. Hughes. Computer Graphics - Principle and Practice, Second Edition, Addison Wesley, 1990.
• Кет, У., А. Бикало, К. Мъри. Mastering 3DS Max 5, Изд. СофтПрес, София, 2003
• Farlin, G. Curves and Surfaces for Computer Aided Geometric Design, Academic Press, 1990
• Rogers, D. Mathematical Elements for Computer Graphics, Second Edition, McGraw-Hill 1990
• Glassner, A. (Ed.) An Introduction to Ray Tracing, Academic Press, 1989
Средства за оценяване:
Текущо оценяване:
1. Тест - 33,3%.
2. Тест - 33,3%.
3. Тест - 33,3%.
Финално оценяване:
1. Тест - 50%.
2. Проект - 50%.