Számítógépes grafika és képfeldolgozás
A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Számítógépes grafika és képfeldolgozás
Computer Graphics and Image Processing
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIFO4351 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Szirmay-Kalos László
beosztás: egyetemi tanár
elérhetőség:
szirmay-kalos.laszlo@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
—
|
||||||||||||
| Kar | |||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
- hét:
Az emberi látás és a képi információ tulajdonságai
Az emberi szem felépítése. A retina és működése. Adaptáció és akkomodáció. A látótér és látásélesség. A képmegjelenítés szükséges képpontszáma. Villódzásérzet és mérése. A képi megjelenítés technikai követelményei: világítástechnika, képváltási frekvencia, TV és számítógépes megjelenítés. A szín, Grassmann törvény, színillesztő függvények. RGB, XYZ, CMY és HLS színrendszerek.
2. hét:
A számítógépek grafikus megjelenítésének elvei
Rasztergrafika. PC grafikus kártyák blokkvázlata. Valós és indexelt színkezelés. Kettős hozzáférési és időzítési problémák. Leképzés kevés árnyalatú eszközre, dithering eljárások. Grafikus I/O eszközök. Grafikus könyvtárak, interaktív rendszerek.
3. hét:
Digitális képek felvétele és szűrése és tárolása
Az optikák tulajdonságai. Kamerák. Digitalizálás és visszaállítás. Képjavítási eljárások. Hisztogram kiegyenlítés és transzformációk. Képek szűrése: lineáris eljárások, 2D konvolúció. Valós idejű szűrés. Nemlineáris eljárások: rank és medián szűrés. Képek tömörítése, fájlformátumok.
4. hét:
Digitális képfeldolgozás módszerei
Az élkeresés módszerei. Sobel, Roberts és Laplace operátorok. Vágás küszöbértékkel. Adaptív vágás. Paletta átszínezés. Képjavítás Laplace operátorral. Képek kezelése a Fourier térben. A kép Fourier sorának értelmezése. Térfrekvenciák, térharmonikusok. Szűrés, képélesítés a Fourier térben. Dekonvolúciós képjavítás.
5. hét:
A számítógépes grafika alapfeladatai.
2D és 3D grafika összehasonlítása. Modellezés, reprezentáció, kétszintézis. Geometriai modellezés: Descartes és homogén koordináták, Lagrange, Bézier, B-spline görbék, felületek, CSG és B-rep testek.
6. hét:
Geometriai transzformációk és geometriai adatszerkezetek
Homogén koordináták projektív geometriai értelmezése. Affin és ideális pontok. Homogén lineáris transzformációk. Átfordulási probléma. Geometriai adatszerkezetek, geometriai és topológiai információ szétválasztása.
7. hét:
2D képszintézis
2D megjelenítési csővezeték. Modellezési és nézeti transzformáció. Vágás. Szakaszok és területek raszterizációja. Hardver implementáció. Csipkézettség csökkentés.
8. hét:
3D képszintézis elméleti alapjai
A fényerősség mértékei: fluxus és radiancia. Az árnyalási egyenlet. BRDF modellek. Az árnyalási egyenlet megoldásának lehetőségei. Egyszerű és rekurzív sugárkövetés. Sugármetszési eljárások. Gyorsítási lehetőségek (befoglaló dobozok, BSP fa, oktális fa, reguláris térháló).
9-10. hét:
3D inkrementális képszintézis
3D megjelenítési csővezeték. Tesszelláció, transzformációk, vágás, vetítés, takarás (z-buffer). Árnyalás (Gouraud és Phong módszerek). 3D grafikus hardver.
11. hét:
Textúra leképzés és térfogatvizualizáció
Textúra leképzés fogalma és alkalmazása sugárkövetésnél és inkrementális képszintézisnél. Hardvertámogatás. Térfogatvizualizáció elvei. Fényelnyelő anyagok modellezése. Térfogati sugárkövetés. CT és MRI adatok megjelenítése. Tudományos vizualizáció.
12-13. hét:
Számítógépes animáció
Valószerű mozgás kritériumai. Spline-animáció. Keyframe animáció. Pályaanimáció. Karakteranimáció, hierarchiák kezelése. Inverz kinematika. Animációs rendszerek (Maya).
14. hét:
Esettanulmány.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
Nincs megadva.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.