460-4033/02 – Počítačová grafika II (PG2)

Cílem předmětu je doplnit a rozšířit témata, se kterými se mohl posluchač seznámit v předmětu Počítačová grafika I se zaměřením na syntézu obrazu v reálném čase pomocí rasterizace i hybridních přístupů. Důraz je kladen na praktické použití grafických API OpenGL, Vulkan a OptiX při vytváření programů pro zobrazování 3D scén demonstrujících jednotlivá probíraná témata. Absolvent předmětu dokáže: - definovat afinní a projektivní transformace, - popsat základní části standardního zobrazovacího řetězce a principy SBT, - orientovat se ve struktuře API OpenGL, Vulkan a OptiX, - konfigurovat jednotlivé parametry grafického rozhraní a vytvářet kód pro jeho programovatelné části v jazyce GLSL, - vytvářet složitější zobrazovací řetězce pokročilých technik (odložené stínování, generování stínů, simulace globálního osvětlení), - systematicky analyzovat a odstraňovat chyby v grafickém výstupu, - kombinovat rasterizaci s technikami rekurzivního sledování paprsků, - vytvářet aplikace pro zobrazování interaktivní 3D grafiky.

Obsah tohoto kurzu si klade za cíl rozšířit znalosti získané v kurzu Počítačová grafika I o techniky pro syntézu obrazu v reálném čase pomocí moderních grafických API založených na schopnostech současných grafických akcelerátorů. Důraz je kladen na popis jednotlivých částí standardního zobrazovacího řetězce, ale rovněž jsou probírány pokročilé hybridní přístupy kombinující rasterizaci s metodami rekurzivního sledování paprsků pro dosažení realistické podoby výsledných obrazů. Teoretické poznatky získané během rozboru dílčích úloh slouží jako základ pro praktickou implementaci konkrétních příkladů na cvičeních. Cvičení tedy úzce korespondují s přednáškami a předpokládá se praktická realizace zmíněných témat v prostředí jazyka C++. Cílem předmětu je doplnit a rozšířit témata, se kterými se mohl posluchač seznámit v předmětu Počítačová grafika I se zaměřením na syntézu obrazu v reálném čase pomocí rasterizace i hybridních přístupů. Důraz je kladen na praktické použití grafických API OpenGL, Vulkan a OptiX při vytváření programů pro zobrazování 3D scén demonstrujících jednotlivá probíraná témata. Absolvent předmětu dokáže: - definovat afinní a projektivní transformace, - popsat základní části standardního zobrazovacího řetězce a principy SBT, - orientovat se ve struktuře API OpenGL, Vulkan a OptiX, - konfigurovat jednotlivé parametry grafického rozhraní a vytvářet kód pro jeho programovatelné části v jazyce GLSL, - vytvářet složitější zobrazovací řetězce pokročilých technik (odložené stínování, generování stínů, simulace globálního osvětlení), - systematicky analyzovat a odstraňovat chyby v grafickém výstupu, - kombinovat rasterizaci s technikami rekurzivního sledování paprsků, - vytvářet aplikace pro zobrazování interaktivní 3D grafiky.

[1] Haines, E., Akenine-Möller, T. (ed.): Ray Tracing Gems: High-Quality and Real-Time Rendering with DXR and Other APIs. Apress, 2025, 607 pages, ISBN 978-1484244265. [2] Marrs, A., Shirley, P., Wald, I (ed.). Ray Tracing Gems II: Next Generation Real-Time Rendering with DXR, Vulkan, and OptiX. Springer Nature, 2025, 858 pages, ISBN 978-1484271841. [3] Akenine-Möller, T., Haines, E., Hoffman, N.: Real-Time Rendering, Fourth Edition, AK Peters, 2018, 1198 pages, ISBN 978-1351816151. [4] Gordon, V. S., Clevenger, J. Computer Graphics Programming in OpenGL with C++. Mercury Learning & Information, 2nd edition, 2020. [5] Sellers, G., Wright, R. S., Haemel, N. OpenGL Superbible: Comprehensive Tutorial and Reference. Addison-Wesley Professional, 2015, 880 pages, 7th edition, ISBN 978-0672337475. [6] De Vries, J.: Learn OpenGL: Learn modern OpenGL graphics programming in a step-by-step fashion. Kendall & Welling, 2020, 522 pages, ISBN 978-9090332567.

Podmínkou udělení klasifikovaného zápočtu je odevzdání jednotlivých úloh ze cvičení. Funkčnost jednotlivých částí bude prezentována v rámci cvičení v zápočtovém týdnu. Předpokládá se výborná orientace v odevzdaném zdrojovém kódu.