The course introduces the basics of computer graphics to provide deeper understanding of the 3D visualization of spatial data. The role of geometric primitives in 2D and 3D modelling of individual spatial objects or entire graphic scenes is explained in detail. Introduced techniques are practised by means of 3D visualization in Blender SW on desktop and using Cesium for the web environment. At least an elementary knowledge of Python scripting is anticipated.
Last update: Mgr. Lukáš Brůha, Ph.D. (22.08.2022)
Cílem předmětu je, aby studenti porozuměli základním problémům počítačové grafiky a vizualizaci prostorových dat ve 3D. Důraz je kladen na použití geometrických primitiv ve 3D pro modelování prostorových scén, objektové reprezentace ve 3D a techniky 3D vizualizace v prostředí internetu. Cvičení využívají SW Blender, Python Blender API, Cesium. Základní znalost skriptování v jazyce Python je předpokládána.
Literature -
Last update: Ing. Miroslav Čábelka (15.01.2020)
John F. Hughes, Andries van Dam, Morgan McGuire, David F. Sklar, James D. Foley, Steven K. Feiner, Kurt Akeley (2013): Computer Graphics: Principles and Practice (3rd Edition), 1264 p., ISBN-10: 0321399528
Dinesh P. Mehta, Sartaj Sahni (2018): Handbook of Data Structures and Applications (2nd Edition). Chapman & Hall/CRC Computer and Information Science Series, ISBN-10: 149870185X
Claus O. Wilke (2019): Fundamentals of Data Visualization: A Primer on Making Informative and Compelling Figures. O'Reilly Media, ISBN-13: 978-1492031086
Jiří Žára, Bedřich Beneš, Jiří Sochor, Petr Felkel (2005): Moderní počítačová grafika (2. vydání). Computer Press, ISBN 80-251-0454-0
Last update: Ing. Miroslav Čábelka (15.01.2020)
John F. Hughes, Andries van Dam, Morgan McGuire, David F. Sklar, James D. Foley, Steven K. Feiner, Kurt Akeley (2013): Computer Graphics: Principles and Practice (3rd Edition), 1264 p., ISBN-10: 0321399528
Dinesh P. Mehta, Sartaj Sahni (2018): Handbook of Data Structures and Applications (2nd Edition). Chapman & Hall/CRC Computer and Information Science Series, ISBN-10: 149870185X
Claus O. Wilke (2019): Fundamentals of Data Visualization: A Primer on Making Informative and Compelling Figures. O'Reilly Media, ISBN-13: 978-1492031086
Jiří Žára, Bedřich Beneš, Jiří Sochor, Petr Felkel (2005): Moderní počítačová grafika (2. vydání). Computer Press, ISBN 80-251-0454-0
Syllabus -
Last update: Ing. Miroslav Čábelka (13.01.2020)
1. Introduction to computer graphics 1. Raster and vector graphics.
2. Introduction to computer graphics 2. Introduction to 3D objects visualization. Representation of the scene, camera, transformations. Solutions to visibility, ray tracing.
3. Methods for 3D objects representation 1. Constructive solids. Polyhedron. Tetrahedron.
4. Methods for 3D objects representation 2. Triangular networks. Simplification algorithms. Boundary representation. Representaions of esge and faces.
5. Methods for 3D objects representation 3. Volumetric representation.
6. Methods used in BIM and CAD systems.
7. CityGML standard, concept of LOD in CityGML, 3D models of buildings and cities generalization.
8. 3D representations and spatial databases.
9. GIS analysis in 3D.
10. 3D visualization in the web environment. Vector Tiles. 3D Tiles.
11. Procedural modelling of 3D objects.
12. Digital Earth, Digital twin.
Last update: Ing. Miroslav Čábelka (08.01.2020)
1. Úvod do počítačové grafiky 1. Rastrová a vektorová grafika. Rasterizace kružnice a elipsy, typy čar. Ořezávání.
2. Úvod do počítačové grafiky 2. Reprezentace 3D objektů, scéna, kamera, projekční transformace. Zobrazování 3D těles, řešení viditelnosti. Princip sledování paprsku. Úvod do globálního osvětlení. Stínování.
3. Metody reprezentace 3D objektů 1. Konstruktivní geometrie těles. Polyhedron. Tetrahedron.
4. Metody reprezentace 3D objektů 2. Trojúhelníky a sítě trojúhelníků. Algoritmy jejich zjednodušování. Hraniční reprezentace těles. Hranová reprezentace. Plošková reprezentace.
5. Metody reprezentace 3D objektů 3. Objemová reprezentace těles.
6. Metody používané v BIM a CAD systémech.
7. CityGML standard, koncept LOD v CityGML, generalizace 3D modelů budov, měst.
8. Podpora 3D reprezentacím v prostorových databázích.
9. GIS analýzy ve 3D.
10. 3D vizualizace v prostředí webu. Vector Tiles. 3D Tiles.
