Počítače a grafika (FSI-VPG-K)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. RNDr. Ing. Jiří Šťastný, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Předmět je zaměřen na získání komplexního přehledu a referencí o současných technologiích počítačové grafiky pro budoucí inženýry IT.
Výstupy studia a kompetence:
Získání kvalifikovaného přehledu a referencí o současných technologiích počítačové grafiky.
Prerekvizity:
Obecný přehled o funkci současného počítačového hardware, matematický aparát analytické geometrie.
Obsah předmětu (anotace):
Úvod do historie počítačové grafiky, metody 2D a 3D grafiky, úvod do problematiky barev a barevných systémů, záznamu a zpracování obrazu, klasifikace zobrazovacích zařízení, rozbor používaných textových a grafických uživatelských rozhraní, úvod do DTP a přehled používaných tiskových výstupů a technologií.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě odprezentování rešerše aktuálního stavu techniky v zadaném okruhu oboru, vymezeném jednotlivými kapitolami výuky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka je kontrolována formou povinné prezentace individuální rešerše problematiky z vybrané kapitoly studia.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 17 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 35 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Úvod do počítačové grafiky - bitmapový a vektorový přístup k počítačové grafice; Historie - alfanumerické a grafické terminály, plottery a maticový tisk, vývoj grafických adaptérů v PC.
2. 2D grafika - základní bitmapové operace, přímky, křivky, bitmapové a vektorové fonty, základní používané souborové formáty pro bitmapovou a vektorovou grafiku.
3. 3D grafika: axonometrie a lineární perspektiva. Bézierovy bikubické a obecné plochy a jejich napojování. Realistické zobrazování prostorových útvarů, řešení viditelnosti, konstantní, Gouraudovo a Phongovo stínování. Úvod do technologií OpenGL a Direct 3D;
4. Barvy a barevné systémy - principy barevného vidění, systémy RGB, HSI/HSV, Y/C CIELAB; Úvod do problematiky řízení barev - kalibrace zařízení, barevné profily a přístupy k transformacím gamutu.
5. Záznam obrazu - skenery a kamery a digitální fotoaparáty. Typy snímačů, rozlišení, barevné kanály a bitová hloubka. Záznamové formáty pro statický a pohyblivý obraz, ztrátová a bezestrátová komprese.
6. Úvod do zpracování obrazu a bodové transformace (histogramy, jasové transformace, geometrické transformace).
7. Filtrace obrazu a detekce hran (průměrování, kvantily, gradientní operátory, Marrova teorie hranové detekce, detekční masky).
8. Frekvenční analýza obrazu (Fourierova transformace, konvoluce, restaurace, modely degradace obrazu), segmentace a základy rozpoznávání objektů.
9. Zobrazovací zařízení - CRT, LCD a OLED displeje, elektronický papír, zobrazovací a signalizační prostředky v průmyslu a v dopravě;
10. Vývoj textových a grafických uživatelských rozhraní na desktopu - historie, současnost, RAD, Specifika GUI ovládáných ukazovacím zařízením a klávesnicí. Mobilní a minimalistická UI, skinování, hypertextová a webová GUI.
11. DTP - Úvod do typografie, klasifikace a měření písma, fonty. Text, sazební obrazec, odstavec, proklad, dělení slov, sazba a korektury. PostScript a software pro zlom.
12. Tiskové výstupy - Požadavky na tiskové podklady, tiskové technologie u kancelářských tiskáren, náhledová zařízení, osvitové jednotky, ofset.
    Konzultace Praktické ukázky, jejich cvičení a opakování formou prezentace rešerší jsou nedílnou součástí každého přednáškového bloku.
Literatura - základní:
1. SKALA, V.: Světlo, barvy a barevné systémy v počítačové grafice, ACADEMIA Praha 1993.
2. BILLMEYER, F. W.: Principles of Colour technology. New York,John Wiley & Sons 1981
3. FRASER, B.-MURPHY, C.-BUNTING, F.: Color Management, Berkeley, Peachpit Press 2002.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-STR-K kombinované studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- kl 4 Povinný 1 2 Z