Přednášky:
- Fyzikální a matematické základy syntézy obrazu (světlo, radiometrické a fotometrické veličiny, barevné systémy).
- Model kamery, hloubka ostrosti, afinní prostory a transformace, maticový zápis, změna báze, přechody mezi souřadnými systémy.
- Metoda sledování paprsku (Ray Tracing), výpočet průsečíků těles s paprskem.
- Základní typy materiálů, modely odrazu světla, textury, BRDF.
- Mikroploškové modely (Cook-Torrance, Oren-Nayar), obecné BxDF.
- Vícenásobné vzorkování a anti-aliasing, gamma korekce.
- Urychlovací metody, akcelerační datové struktury a paralelizace.
- Zobrazovací rovnice (Kajiya) a její řešení pomocí metod Monte Carlo.
- Metoda sledování cest (Path Tracing), techniky snižování rozptylu (vzorkování po částech a podle důležitosti, ruská ruleta, next event estimation, přímé osvětlení).
- Zdroje světla (vzorkování, image based lighting)
- Obousměrné sledování cest (Bi-directional Path Tracing), metoda fotonových map.
- Spektrální trasování, mapování tónů.
- Další metody fotorealistického zobrazování scén.
- Další metody modelování a zobrazování těles (hraniční modely, CSG, distance function).
Cvičení na počítačové učebně:
- Načítání a reprezentace dat, podpůrné knihovny (např. Embree, OptiX).
- Implementace jednoduché kamery.
- Základní ray casting (A. Appel).
- Implementace difuzních materiálů a Phongova osvětlovacího modelu.
- Rozšíření materiálů o kovové povrchy (reflexe) a dielektrické materiály (refrakce a útlum), Whittedův rekurzivní ray tracing.
- Supersampling, gama korekce.
- Akcelerace výpočtu.
- Základní path tracing.
- Urychlování konvergence, implementace vybraných BRDF.
- Vzorkování zdrojů světla.
- Úprava grafického výstupu ray traceru (tone mapping).
Na cvičeních se řeší konkrétní úlohy z probrané oblasti. Implementačním jazykem je C++.
- Fyzikální a matematické základy syntézy obrazu (světlo, radiometrické a fotometrické veličiny, barevné systémy).
- Model kamery, hloubka ostrosti, afinní prostory a transformace, maticový zápis, změna báze, přechody mezi souřadnými systémy.
- Metoda sledování paprsku (Ray Tracing), výpočet průsečíků těles s paprskem.
- Základní typy materiálů, modely odrazu světla, textury, BRDF.
- Mikroploškové modely (Cook-Torrance, Oren-Nayar), obecné BxDF.
- Vícenásobné vzorkování a anti-aliasing, gamma korekce.
- Urychlovací metody, akcelerační datové struktury a paralelizace.
- Zobrazovací rovnice (Kajiya) a její řešení pomocí metod Monte Carlo.
- Metoda sledování cest (Path Tracing), techniky snižování rozptylu (vzorkování po částech a podle důležitosti, ruská ruleta, next event estimation, přímé osvětlení).
- Zdroje světla (vzorkování, image based lighting)
- Obousměrné sledování cest (Bi-directional Path Tracing), metoda fotonových map.
- Spektrální trasování, mapování tónů.
- Další metody fotorealistického zobrazování scén.
- Další metody modelování a zobrazování těles (hraniční modely, CSG, distance function).
Cvičení na počítačové učebně:
- Načítání a reprezentace dat, podpůrné knihovny (např. Embree, OptiX).
- Implementace jednoduché kamery.
- Základní ray casting (A. Appel).
- Implementace difuzních materiálů a Phongova osvětlovacího modelu.
- Rozšíření materiálů o kovové povrchy (reflexe) a dielektrické materiály (refrakce a útlum), Whittedův rekurzivní ray tracing.
- Supersampling, gama korekce.
- Akcelerace výpočtu.
- Základní path tracing.
- Urychlování konvergence, implementace vybraných BRDF.
- Vzorkování zdrojů světla.
- Úprava grafického výstupu ray traceru (tone mapping).
Na cvičeních se řeší konkrétní úlohy z probrané oblasti. Implementačním jazykem je C++.