Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Számítógépes grafika és animáció
A tantárgy angol neve: Computer Graphics and Animation
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.
Villamosmérnöki Szak
Számítógépek rendszer és alkalmazástechnikája Főszakirány
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
dr. Szirmay-Kalos László,
egyetemi docens
Irányítástechnika és Informatika Tanszék
matematika, digitális technika, fizika, programozás
-
A tárgy célja, hogy ismeretanyagot nyújtson a grafikus hardver, szoftver eszközökről és alkalmazásukról. Bemutatja a két és három dimenziós modellezés és képszintézis algoritmusait, és áttekintést ad a számitógépes grafika CAD-CAM alkalmazásáról és az ablakozó rendszerek felhasználásáról. Az animációval kapcsolatban tárgyalja a valószerű mozgás tervezésének és szimulációjának a módszereit.
I. Raszteres grafikai rendszerek hw. kérdései
Raszter elven működő megjelenitők tipikus felépitése. A rasztertár hozzáférési problémái. Lookup tábla, D/A konverzió.
II. Grafikus alrendszerek sw felépitése
Felhasználói interface-k osztályozása, WIMP interface-k, menük. Grafikus könyvtárak. Az MS-WINDOWS és X-WINDOW/OSF-MOTIF.
III. 2D modellezés, és leiró adatbázisok
Grafikus primitivek és attribútumaik, interpolációs és approximációs görbék, spline-k, területek. Szegmentált megjelenitő állományok.
IV. Koordináta transzformációk, 2D képszintézis
Koordináta rendszerek és transzformációk. Homogén koordináták projektív geometriai megalapozása. A projektív tér homogén lineáris transzformációi. Pásztaonverzió (szakasz, terütet), algoritmusok hardware realizációja. 2D grafikus pipeline.
V. Fraktálok
Hausdorff dimenzió, kapcsolat a Brown mozgással, kaotikus dinamikus rendszerek a komplex sikon, IFS kódolás
VI. 3D modellezés és leiró adatbázisok
Modellező rendszerek osztályozása, topológiai konzisztencia. Testmodellezés: CSG fa, B-Rep, Winged-Edge adatstruktúra.
VII. 3D képszintézis
3D képszintézis fizikai alapmodellje (Hall modell), illumináció, Kamera és fényforrás modell, sugárkövetéses képszintézis. Textúra leképzés. Anti-aliasing.
VIII. Huzalváz és inkrementális tömör megjelenités
Huzalváz generáló algoritmusok. Z-buffer, Warnock, prioritásos,scal-line takartfelület algoritmusok. Goroud és Phong árnyalás.
IX. Analitikus (radiosity) módszer
Fotometria alaptörvénye, energia egyenlet, forma faktorok, szemi-kocka algoritmus, iterativ finomitás, kombinált módszerek, numerikus problémák (Gauss-Seidel iteráció). Variáció számításon alapuló véges elem módszerek alkalmazása. Ritz és Galjerkin módszerek.
X. 3D térfogati modellek megjelenítése (Volume visualization)
3D függvények digitális reprezentációja. Felület rekonstrukció. Elnyelésen alapuló megjelenítés.
XI. Számitógépes animáció
Kinematikai és kinetikai tervezés, key-frame animáció, pálya-interpolációs módszerek, kvaternió algebra, mechanikai kényszerek figyelembe vétele, valós idejű animáció, hw támogatás.
A tantárgy előadáson kerül ismertetésre, melyet demonstrációk egészitenek ki a következő témakörökben: 2D grafikus rendszerek, 3D grafikus rendszerek, Fraktálok, Felhasználói felületek, animáció.
A tárgynak félévközi követelménye nincs, a jegy a vizsgán kerül megállapitásra.
A vizsga írásbeli.
1. Szirmay-Kalos László: Számítógépes grafika, ComputerBooks 1999.
2. Szirmay-Kalos László (szerkesztő): Theory of Three-dimensional Computer Graphics.
Akadémia Könyvkiadó (megjelenik 1995-ben)
3. Foley- Dam- Freiner- Hughes: Computer graphics, Addison Wesley, 1990
4. Watt: Fundamentals of Three-dimensional Computer Graphics, Addison Wesley, 1989
